Mitokondriumok re-energetizálása az Alzheimer-kór kezelésében
A mitokondriumok energiatermelő képességének javítását követően helyreállt a károsodott szinapszisok döntő többsége, írja az OTSZ Online.
Az Advanced Science folyóiratban jelent meg a Scripps Research Institute kutatóinak cikke, amelyben kimutatták, hogy az Alzheimer-kórban bekövetkező szinaptikus károsodást a neuronok energiatermelő képességének csökkenése okozza. A kutatók azonban itt nem álltak meg, hanem felderítették a jelenség molekuláris folyamatának hátterét, és egy mitokondriumok re-energetizálására alkalmas megoldást is találtak, amellyel Alzheimer-kóros betegekből származó idegsejt-modelleken a károsodott szinapszisok háromnegyedét képesek voltak helyreállítani.
A vizsgálat során a kutatást vezető Stuart Lipton és csapata izotópjelöléses metabolikus fluxusvizsgálatok során egy blokkra bukkant a citrátkör (Szent-Györgyi-Krebs-ciklus, trikarbonsav-ciklus; TCA) egyik fontos lépcsőjénél, (α-ketoglutarát-dehidrogenáz (αKGDH)/szukcinil koenzim-A szintézis), amelyben az α-ketoglutarát szukcináttá metabolizálódik. Itt a nitrogén (N) és az oxigén (O) atomok kén (S) atomhoz történő rendellenes kötődése játszódik le, és mindez együttesen egy diszfunkcionális “SNO”-tagot viselő enzimet hoz létre. Ezt a reakciót S-nitrozilációnak nevezik, és a kutatócsoport kimutatta, hogy az Alzheimer-kór agyi neuronjaiban ez a reakció nem elvétve játszódik le, hanem valóságos “SNO-viharról” beszélhetünk. Lipton és munkatársai eredetileg úgy fedezték fel az enzimeken lévő “SNO” tagot, hogy Alzheimer-kóros, elhunyt emberekből származó agyszöveteket hasonlítottak össze más okból elhalálozott emberek agyszöveteivel. A kutatók ezt követően bőrbiopsziából nyert őssejtekből idegsejteket hoztak létre, majd több anyagcsereút-jelölő és oxigénmérő készülék segítségével kiszámították a sejtek energiatermelését, és jelentős elmaradást azonosítottak az Alzheimer-kóros idegsejtekben a kontroll csoport értékeihez képest.
A kutatók megállapították, hogy az S-nitroziláció hatására az idegsejtekben megszakadt a Szent-Györgyi-Krebs-ciklus, az a mitokondriumokban zajló sejtfolyamat, amely a szervezet létfontosságú molekuláris energiaforrásának, az ATP-nek a döntő részét termeli. A kutatók azt feltételezték, hogy ha a hiányzó szukcinátmolekulák egy részét pótolni tudják, akkor képesek lehetnek helyreállítani az energiatermelést - lényegében berúgni az elakadt mitokondriális Szent-Györgyi-Krebs-ciklus motorját. Mivel a szukcinát nem könnyen jut be vagy ki a sejtekbe, olyan analógot használtak, amely jobban át tudott jutni az idegsejtek membránjain. A stratégia bevált, és a kezelés a károsodott szinapszisok akár háromnegyedét is helyreállította a modellben, miközben megakadályozta a további hanyatlást, azaz újabb szinapszisok szétesését.
