Νέα έρευνα αποκαλύπτει ότι η συσσώρευση λίπους στον εγκέφαλο μπορεί να παίζει σημαντικό ρόλο στην ανάπτυξη της νόσου Αλτσχάιμερ. Οι επιστήμονες βρήκαν πως συγκεκριμένοι τύποι λιπιδίων επηρεάζουν τη λειτουργία των νευρώνων και μπορεί να συμβάλλουν στη γνωστική έκπτωση, ανοίγοντας τον δρόμο για νέες θεραπείες και μεθόδους πρόληψης.
Πόσες νύχτες αϋπνίας επιταχύνουν την άνοια – Τι αναφέρουν μελέτες;
Το λίπος στον εγκέφαλο μπορεί να οφείλεται στην άνοια
Σύμφωνα με μια πρόσφατη παγκόσμια μελέτη που δημοσιεύτηκε στο Frontiers και αξιολόγησε δεδομένα από 204 χώρες για την περίοδο 1991–2021, η συνολική επιβάρυνση της νόσου Αλτσχάιμερ και άλλων μορφών άνοιας στους ενήλικες άνω των 65 ετών αυξήθηκε με αξιοσημείωτο ρυθμό: ο αριθμός των ατόμων αυτής της ηλικιακής ομάδας που ζουν με άνοια παγκοσμίως αυξήθηκε κατά 160%, από 18,7 εκατομμύρια το 1991 σε 49 εκατομμύρια το 2021.
Η αύξηση αυτή συνοδεύτηκε από αντίστοιχη αύξηση της θνησιμότητας (κατά 115%) και των ετών ζωής με αναπηρία, ενώ το φορτίο είναι μεγαλύτερο στις γυναίκες συγκριτικά με τους άνδρες. Η μελέτη επισημαίνει ότι αυτή η αυξανόμενη τάση στις διαγνώσεις άνοιας οφείλεται κυρίως στη γήρανση του πληθυσμού και υπογραμμίζει την ανάγκη για έγκαιρη διάγνωση και στρατηγικές πρόληψης λόγω της βαρύτητας του φαινομένου στην παγκόσμια υγεία και τα συστήματα περίθαλψης.
Για δεκαετίες, οι επιστήμονες πίστευαν ότι η νόσος Αλτσχάιμερ προκαλείται κυρίως από κολλώδεις πρωτεϊνικές πλάκες και μπερδεμένα νήματα στον εγκέφαλο. Τώρα, ερευνητές του Purdue αποκάλυψαν έναν κρυφό ένοχο: το λίπος.
Διαπίστωσαν ότι τα ανοσοκύτταρα του εγκεφάλου μπορούν να φράξουν από λίπος, γεγονός που τα αποδυναμώνει και δεν μπορούν να καταπολεμήσουν τη νόσο. Καθαρίζοντας αυτό το λίπος και επαναφέροντας τις άμυνες των κυττάρων, οι ερευνητές ίσως να έχουν ανακαλύψει έναν εντελώς νέο τρόπο καταπολέμησης της νόσου Αλτσχάιμερ, μετατοπίζοντας την εστίαση όχι μόνο στις πλάκες, αλλά στο πώς ο εγκέφαλος διαχειρίζεται το λίπος.
Αλτσχάιμερ: Τι ζητούν οι επιστήμονες για να μειωθεί ο κίνδυνος
Το λίπος στον εγκέφαλο μπορεί να είναι ο κρυφός παράγοντας της νόσου Αλτσχάιμερ
Νέα έρευνα δείχνει ότι η συσσώρευση λίπους στα εγκεφαλικά κύτταρα ίσως τροφοδοτεί τη νόσο Αλτσχάιμερ. Αυτά τα κύτταρα, φραγμένα με λίπος, χάνουν την ικανότητά τους να προστατεύουν τον εγκέφαλο, δυσκολεύοντας την άμυνα απέναντι στις βλάβες. Οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι η αποδόμηση αυτού του λίπους αποκαθιστά τις άμυνες του εγκεφάλου. Τα ευρήματα μπορεί να δείχνουν έναν νέο δρόμο για μελλοντικές θεραπείες.
Για μεγάλο διάστημα πιστευόταν ότι το λίπος στον εγκέφαλο δεν έπαιζε κανέναν ρόλο στις νευροεκφυλιστικές ασθένειες, αλλά οι ερευνητές του Purdue University αμφισβητούν αυτή την υπόθεση. Τα ευρήματα της έρευνας, που δημοσιεύτηκαν στο περιοδικό Immunity, δείχνουν ότι η περίσσεια λίπους στα έμφυτα ανοσοκύτταρα του εγκεφάλου, που ονομάζονται microglia, περιορίζει την ικανότητά τους να καταπολεμούν τις ασθένειες. Αυτή η ανακάλυψη ανοίγει τον δρόμο για θεραπείες βασισμένες στη λιπιδική βιολογία και το νευροανοσοποιητικό σύστημα, οι οποίες θα μπορούσαν να αντιμετωπίσουν παθήσεις όπως η νόσος Αλτσχάιμερ ενισχύοντας τη λειτουργία των microglia και την υγεία των νευρώνων.
Αυτό το έργο ηγήθηκε από τον Gaurav Chopra, καθηγητή Χημείας James Tarpo Jr. και Margaret Tarpo, και (επιπλέον) Καθηγητή Πληροφορικής στο Purdue. Ενώ η πλειονότητα της ανάπτυξης φαρμάκων για τη νόσο Αλτσχάιμερ στοχεύει τις βασικές παθολογίες της ασθένειας, πλάκες από μια λανθασμένα διπλωμένη πρωτεΐνη που ονομάζεται amyloid beta και μπερδεμένα νήματα από την πρωτεΐνη tau, ο Chopra επικεντρώνεται στα κύτταρα με ανώμαλα υψηλό λίπος που περιβάλλουν τις νοσούσες περιοχές του εγκεφάλου.
Σε προηγούμενη εργασία που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Nature, ο Chopra και οι συνεργάτες του έδειξαν ότι, παρουσία νόσου, τα astrocytes, ένας άλλος τύπος κυττάρων που υποστηρίζουν τους νευρώνες, απελευθερώνουν ένα λιπαρό οξύ που είναι τοξικό για τα εγκεφαλικά κύτταρα. Άλλη συνεργατική έρευνα με το Πανεπιστήμιο της Πενσυλβάνια, που δημοσιεύτηκε πέρυσι επίσης στο Nature, συνέδεσε τη δυσλειτουργία των μιτοχονδρίων στους νευρώνες με εναποθέσεις λίπους στα glial cells κατά τη γήρανση, έναν βασικό παράγοντα κινδύνου για νευροεκφύλιση.
«Βρίσκουμε ότι η μείωση της συσσώρευσης λίπους στον νοσούντα εγκέφαλο είναι το κλειδί, καθώς το συσσωρευμένο λίπος καθιστά πιο δύσκολη τη δουλειά του ανοσοποιητικού συστήματος και τη διατήρηση της ισορροπίας. Στοχεύοντας αυτές τις οδούς, μπορούμε να επαναφέρουμε την ικανότητα των κυττάρων όπως τα microglia να καταπολεμούν τις ασθένειες και να διατηρούν την ισορροπία του εγκεφάλου, κάτι για το οποίο προορίζονται», δήλωσε ο Chopra.
H oμάδα του Chopra συνεργάστηκε με ερευνητές από την Cleveland Clinic υπό την καθοδήγηση του Dimitrios Davalos, επίκουρου καθηγητή μοριακής ιατρικής. Ο Chopra είναι επίσης διευθυντής του Merck-Purdue Center και μέλος πολλών ερευνητικών ινστιτούτων του Purdue.
Julianne Moore: Τι της συνέβη και άλλαξε τον τρόπο που βλέπει τη ζωή – Η νόσος που φοβάται
Οι λιπιδικές πλάκες μπορεί να είναι το κλειδί για την αντιμετώπιση της νόσου
Ο Chopra αναφέρει ότι αυτή η έρευνα βάζει τα θεμέλια για ένα «νέο λιπιδικό μοντέλο νευροεκφύλισης». Του αρέσει να αποκαλεί αυτές τις συσσωρεύσεις λίπους «λιπιδικές πλάκες», καθώς δεν μοιάζουν με σφαιρικά σταγονίδια.
«Δεν είναι τα σταγονίδια λιπιδίων αυτά που είναι παθογόνα, αλλά η συσσώρευση αυτών των σταγονιδίων είναι επιζήμια. Πιστεύουμε ότι η σύνθεση των λιπιδικών μορίων που συσσωρεύονται μέσα στα εγκεφαλικά κύτταρα είναι ένας από τους βασικούς παράγοντες της νευροφλεγμονής, οδηγώντας σε διάφορες παθολογίες, όπως η γήρανση, η νόσος Αλτσχάιμερ και άλλες καταστάσεις που σχετίζονται με φλεγμονώδεις προσβολές στον εγκέφαλο».
Στην προσπάθειά τους να κατανοήσουν γιατί τα microglia είναι δυσλειτουργικά στους εγκεφάλους με νόσο Αλτσχάιμερ, η ερευνητική ομάδα χρησιμοποίησε εξειδικευμένες τεχνικές και διαπίστωσε ότι τα microglia που βρίσκονται σε επαφή με πλάκες και φλεγμονή που σχετίζεται με τη νόσο, παράγουν υπερβολικές ποσότητες ελεύθερων λιπαρών οξέων.
Παρότι τα microglia κανονικά χρησιμοποιούν τα ελεύθερα λιπαρά οξέα ως πηγή ενέργειας και κάποια παραγωγή αυτών είναι ωφέλιμη, ο Chopra και η ομάδα του ανακάλυψαν ότι τα microglia κοντά στις πλάκες amyloid beta μετατρέπουν αυτά τα λιπαρά οξέα σε τριακυλογλυκερόλες (triacylglycerol), μια μορφή αποθηκευμένου λίπους, σε τόσο μεγάλες ποσότητες που υπερφορτώνονται και παραλύουν από την ίδια τους τη συσσώρευση.
Ο σχηματισμός αυτών των λιπιδικών σταγονιδίων εξαρτάται από την ηλικία και την εξέλιξη της νόσου και γίνεται πιο έντονος όσο προχωρά η νόσος Αλτσχάιμερ.
Μελετώντας τη σύνθετη αλυσίδα βημάτων μέσω της οποίας τα microglia μετατρέπουν τα ελεύθερα λιπαρά οξέα σε τριακυλογλυκερόλες, η ερευνητική ομάδα εντόπισε το τελικό στάδιο αυτής της διαδικασίας. Διαπίστωσαν ότι υπάρχουν αφύσικα υψηλά επίπεδα ενός ενζύμου που ονομάζεται DGAT2, το οποίο καταλύει το τελικό βήμα της μετατροπής των ελεύθερων λιπαρών οξέων σε τριακυλογλυκερόλες.
Περίμεναν να δουν αντίστοιχα υψηλά επίπεδα του γονιδίου DGAT2, καθώς το γονίδιο πρέπει να μεταγράφεται για να παραχθεί η πρωτεΐνη, όμως αυτό δεν συνέβαινε. Το ένζυμο DGAT2 συσσωρεύεται επειδή δεν διασπάται τόσο γρήγορα όσο φυσιολογικά και όχι επειδή παράγεται υπερβολικά.
Αυτή η συσσώρευση του ενζύμου DGAT2 οδηγεί τα microglia στο να εκτρέπουν τα λιπαρά οξέα προς μακροπρόθεσμη αποθήκευση και λιπώδη συσσώρευση αντί να τα χρησιμοποιούν για ενέργεια ή επιδιόρθωση.
Αλτσχάιμερ: Η αιτία που ίσως κρύβεται στο στόμα σας, σύμφωνα με μελέτη
Στον δρόμο προς τη θεραπεία;
Ο Chopra δήλωσε ότι οι ερευνητές δεν γνωρίζουν ακόμα τι ακριβώς προκαλεί τη διατήρηση του ενζύμου DGAT2. Ωστόσο, στην αναζήτηση θεραπείας, η ομάδα δοκίμασε δύο μόρια:
- Ένα που αναστέλλει τη λειτουργία του DGAT2.
- Ένα άλλο που προάγει την αποδόμησή του.
Η αποδόμηση του ενζύμου DGAT2 αποδείχθηκε τελικά ωφέλιμη, καθώς μείωσε το λίπος στον εγκέφαλο, βελτίωσε τη λειτουργία των microglia και την ικανότητά τους να μειώνουν τις πλάκες amyloid beta και ενίσχυσε τους δείκτες νευρωνικής υγείας σε ζωικά μοντέλα της νόσου Αλτσχάιμερ.
«Αυτό που είδαμε είναι ότι όταν στοχεύουμε το ένζυμο που δημιουργεί το λίπος και είτε το αφαιρούμε είτε το αποδομούμε, αποκαθιστούμε την ικανότητα των microglia να καταπολεμούν τη νόσο και να διατηρούν την ισορροπία στον εγκέφαλο, που είναι ο φυσικός τους ρόλος», δήλωσε ο Chopra.
«Αυτό είναι ένα συναρπαστικό εύρημα που αποκαλύπτει πώς μια τοξική πρωτεϊνική πλάκα επηρεάζει άμεσα το πώς τα λιπίδια σχηματίζονται και μεταβολίζονται από τα microglia στους εγκεφάλους με Αλτσχάιμερ», τόνισε η Priya Prakash, πρώτη εκ των δύο κύριων συγγραφέων της μελέτης.
«Ενώ η περισσότερη πρόσφατη δουλειά στον τομέα αυτό εστιάζει στη γενετική βάση της νόσου, η έρευνά μας ανοίγει τον δρόμο για να κατανοήσουμε πώς τα λιπίδια και οι μεταβολικές τους οδοί μέσα στα ανοσοκύτταρα του εγκεφάλου μπορούν να στοχευτούν για την αποκατάσταση της λειτουργίας τους και την καταπολέμηση της νόσου».
«Είναι απίστευτα συναρπαστικό να συνδέουμε το μεταβολισμό του λίπους με τη δυσλειτουργία του ανοσοποιητικού στη νόσο Αλτσχάιμερ», δήλωσε η Palak Manchanda, η άλλη πρώτη συγγραφέας.
«Εντοπίζοντας αυτό το φορτίο λιπιδίων και τον διακόπτη DGAT2 που το προκαλεί, αποκαλύπτουμε μια εντελώς νέα θεραπευτική προσέγγιση: αποκαταστήστε τον μεταβολισμό των microglia και ίσως αποκαταστήσετε την ίδια την άμυνα του εγκεφάλου ενάντια στη νόσο».
Πηγές: Frontiers, Immune, Nature, Nature II