Hvordan to eksperimentelle Alzheimers medisiner reverserer aldring
Ny forskning på mus avslører mekanismene der to eksperimentelle medikamenter som kan behandle Alzheimers sykdom har bredere, anti-aldrende egenskaper og kan reversere aldersrelatert kognitiv tilbakegang.
Familiehistorie, gener og noen livsstilsvalg påvirker alle en persons risiko for Alzheimers sykdom, men alder er den største risikofaktoren som forskere er klar over.
De fleste som får en diagnose av Alzheimers er minst 65 år. Faktisk, etter den alderen, fordobles risikoen for å utvikle tilstanden hvert 5. år.
Forskere forstår imidlertid ikke helt, på molekylært nivå, hvordan aldring er involvert i å drive Alzheimers.
Tidligere undersøkelser har vist at feil glukosemetabolisme i hjernen oppstår før utbruddet av Alzheimers symptomer. Cerebral glukosemetabolisme avtar uansett med alderen, men i Alzheimers er nedgangen mye mer alvorlig.
Videre har andre studier vist at dysfunksjonelle mitokondrier i hjernens celler er et kjennetegn på både normal aldring og Alzheimers.
Bevæpnet med denne kunnskapen, satte forskere fra Salk Institute for Biological Studies og Scripps Research Institute - begge i La Jolla, CA - seg for å teste flere medisiner under forhold som “etterligner mange aspekter ved aldersrelatert nevrodegenerasjon og hjernepatologi, inkludert energisvikt og mitokondrie dysfunksjon. ”
Antonio Currais, en forsker i Salk-staben, er den første og tilsvarende forfatteren av det nye papiret, som nå vises i tidsskriftet eLife.
Velge hvilke forbindelser som skal testes
Currais og teamet testet to eksperimentelle medikamenter - kalt CMS121 og J147 - at studier allerede hadde vist seg å være "veldig nevrobeskyttende" i musemodeller av Alzheimers, muligens til og med i stand til å reversere kognitiv svikt.
Tidligere forskning først forfatter av Currais antydet at forbindelsene øker hukommelsen og "forhindrer noen aspekter ved aldring" hos mus konstruert for å eldes raskt, spesielt når de administreres tidlig i livet.
Begge forbindelsene er derivater av planter som har medisinske egenskaper. CMS121 kommer fra flavonol fisetin, og J147 er et derivat av et molekyl som er tilstede i curry krydder curcumin.
Så selv om tidligere tester hadde vist at disse to forbindelsene hadde nevrobeskyttende fordeler, var mekanismene bak disse effektene mindre tydelige.
"[Vi] antydet at [forbindelsene] kan redusere noen aspekter ved aldrende hjernemetabolisme og patologi via en felles vei," skriver Currais og kolleger i sitt nye papir.
Mekanismene som reverserer aldring
For å teste hypotesen matet forskerne musene med raskt aldring de to forbindelsene og brukte en multi-omics-tilnærming for å identifisere mekanismene som spilles.
De matet gnagere med de to forbindelsene da de var 9 måneder gamle, som omtrent er den menneskelige ekvivalenten til sen middelalder.
Rundt 4 måneder etter behandlingen testet forskerne gnagernes hukommelse og oppførsel og undersøkte de genetiske og molekylære endringene i hjernen deres.
Eksperimentene avslørte at musene som fikk behandlingen hadde et mye bedre minne enn de som ikke gjorde det. Det er viktigere at i de behandlede musene fortsatte genene assosiert med funksjonelle, energiskapende mitokondrier å bli uttrykt gjennom aldringsprosessen som et resultat av de to medikamentene.
På et mer detaljert nivå viste eksperimentene at måten disse legemidlene virket på var ved å øke nivåene av et kjemikalie kalt acetyl-koenzym A.
Denne forbedrede mitokondrielle funksjonen, cellemetabolismen og energiproduksjonen, og beskytter dermed hjerneceller fra de molekylære endringene som kjennetegner aldring.
Tilsvarende studieforfatter Pamela Maher, seniorforsker ved Salk, kommenterer funnene og sa: "Det var allerede data fra menneskelige studier om at mitokondriers funksjon er negativt påvirket i aldring og at det er verre i sammenhengen. av Alzheimers […]. Dette bidrar til å styrke denne lenken. ”
"Poenget var at disse to forbindelsene forhindrer molekylære endringer som er forbundet med aldring."
Pamela Maher
Currais deler også noen av teamets planer for fremtidig forskning og sa: "Vi bruker nå en rekke dyremodeller for å undersøke hvordan denne nevrobeskyttende banen regulerer spesifikke molekylære aspekter av mitokondriebiologi, og deres effekter på aldring og Alzheimers."
