Οι νευροεπιστήμονες ανακάλυψαν ότι ένα ένζυμο που ονομάζεται HDAC1 είναι το κλειδί στην αποκατάσταση βλάβης που σχετίζεται με την ηλικία στο DNA των γονιδίων που εμπλέκονται στη μνήμη και σε άλλες γνωστικές λειτουργίες. Αυτό το ένζυμο μειώνεται συχνά τόσο στους ασθενείς με Αλτσχάιμερ όσο και στους ενήλικες κανονικής ηλικίας.
Οι νευρολόγοι πραγματοποίησαν μια δοκιμή σε ποντίκια. Η μελέτη διαπίστωσε ότι ένας συγκεκριμένος τύπος βλάβης του DNA συσσωρεύεται καθώς τα ποντίκια γερνούν όταν χάνουν HDAC1. Ωστόσο, αυτή η βλάβη μπορεί να αντιστραφεί και συνεπώς να βελτιωθεί η γνώση με ένα φάρμακο που ενεργοποιεί το HDAC1. Αυτό δίνει μεγάλη ελπίδα για τους ασθενείς με Αλτσχάιμερ!
Συνιστούμε: Νόσος του Αλτσχάιμερ - αιτίες, συμπτώματα και θεραπεία
Αυτό συμβαίνει επειδή η μελέτη δείχνει ότι η αποκατάσταση του HDAC1 θα μπορούσε να έχει θετικά οφέλη τόσο για τους ασθενείς με Αλτσχάιμερ όσο και για εκείνους που πάσχουν από γνωστική μείωση που σχετίζεται με την ηλικία!
«Φαίνεται ότι το HDAC1 είναι πραγματικά ένα μόριο αντιγήρανσης», λέει ο Li-Huei Tsai, διευθυντής του MIT Institute of Learning and Memory και ανώτερος συγγραφέας της μελέτης. κατά τη γήρανση. Θα υποθέσω ότι η ενεργοποίηση HDAC1 είναι επωφελής υπό πολλές συνθήκες.
Τα αποτελέσματα της μελέτης παρουσιάζονται στο Nature Communications.
Χρήσιμες πληροφορίες: Νόσος του Αλτσχάιμερ: διαταραχή άνοιας
Γιατί μεγαλώνει το DNA;
Υπάρχουν πολλά μέλη της οικογένειας ενζύμων HDAC και η κύρια λειτουργία τους είναι να τροποποιήσουν τις ιστόνες - πρωτεΐνες γύρω από τις οποίες ρυθμίζεται το DNA. Αυτές οι τροποποιήσεις ελέγχουν την έκφραση του γονιδίου αποκλείοντας τα γονίδια σε ορισμένα τμήματα του DNA να αντιγραφούν στο RNA.
Το 2013, το Tsai Laboratory δημοσίευσε δύο δημοσιεύσεις που συνδέουν το HDAC1 με την επισκευή του DNA στους νευρώνες. Σε αυτό το άρθρο, οι ερευνητές διερεύνησαν τι συμβαίνει όταν δεν πραγματοποιείται επισκευή HDAC1. Για να το κάνουν αυτό, άρχισαν να εργάζονται με ποντίκια, από τα οποία μπορούν να «επιλέξουν» HDAC1 ειδικά σε νευρώνες και έναν άλλο τύπο εγκεφαλικού κυττάρου που ονομάζεται αστροκύτταρα.
Κατά τους πρώτους μήνες της ζωής, τα ποντίκια δεν είχαν καμία αξιοσημείωτη διαφορά στο επίπεδο της βλάβης και στη συμπεριφορά του DNA σε σύγκριση με τους φυσιολογικούς ποντικούς. Ωστόσο, καθώς τα ποντίκια γερνούν, οι διαφορές έγιναν πιο έντονες. Η βλάβη του DNA άρχισε να συσσωρεύεται σε ποντίκια με έλλειψη HDAC1 και έχασαν επίσης μέρος της ικανότητάς τους να ρυθμίζουν τη συναπτική πλαστικότητα - αλλάζοντας την ισχύ των συνδέσεων μεταξύ των νευρώνων. Μεγαλύτερα ποντίκια με ανεπάρκεια HCAC1 έδειξαν επίσης διαταραχές στη μνήμη και στις δοκιμές χωρικής πλοήγησης.
Συνιστούμε: Άνοια (γεροντική άνοια), αιτίες, συμπτώματα, θεραπεία
Οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι η απώλεια του HDAC1 οδήγησε σε έναν συγκεκριμένο τύπο βλάβης του DNA που ονομάζεται αλλαγές 8-οξο-γουανίνης, που είναι ένα σημάδι οξειδωτικής βλάβης του DNA. Μελέτες σε ασθενείς με Αλτσχάιμερ έχουν επίσης βρει υψηλά επίπεδα αυτού του τύπου βλάβης στο DNA, που συχνά προκαλείται από τη συσσώρευση επιβλαβών υποπροϊόντων του μεταβολισμού. Η ικανότητα του εγκεφάλου να αφαιρεί αυτά τα υποπροϊόντα συχνά μειώνεται με την ηλικία.
Ένα ένζυμο που ονομάζεται OGG1 είναι υπεύθυνο για την αποκατάσταση αυτού του τύπου οξειδωτικής βλάβης στο DNA και οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι το HDAC1 απαιτείται για την ενεργοποίηση του OGG1. Όταν λείπει το HDAC1, το OGG1 δεν ενεργοποιείται και η ζημιά του DNA δεν επιδιορθώνεται. Πολλά από τα γονίδια που πιστεύουν οι επιστήμονες είναι πιο ευαίσθητα σε αυτόν τον τύπο βλάβης κωδικοποιούν κανάλια ιόντων που είναι κρίσιμα για τη συναπτική λειτουργία.
Μια θεραπεία για το Αλτσχάιμερ;
Πριν από μερικά χρόνια, ο Tsai και ο Stephen Haggarty της Ιατρικής Σχολής του Χάρβαρντ άρχισαν να αναζητούν πιθανές χημικές ουσίες που θα ενεργοποιούν ή θα αναστέλλουν το HDAC. Σε μια νέα μελέτη, περιγράφουν τα αποτελέσματα της exifone, τα οποία παρατήρησαν σε ποντίκια που δεν είχαν HDAC1.
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν το exifone για τη θεραπεία δύο διαφορετικών μοντέλων ποντικών με νόσο του Αλτσχάιμερ, καθώς και για υγιή ηλικιωμένα ποντίκια. Σε όλες τις περιπτώσεις, διαπίστωσαν ότι το φάρμακο μείωσε το επίπεδο της οξειδωτικής βλάβης του DNA στον εγκέφαλο και βελτίωσε τις γνωστικές λειτουργίες των ποντικών, συμπεριλαμβανομένης της μνήμης.
Δείτε επίσης: Όταν η άνοια δεν είναι άνοια
Το Exifone εγκρίθηκε τη δεκαετία του 1980 στην Ευρώπη για τη θεραπεία της άνοιας, αλλά αργότερα αποσύρθηκε από την αγορά επειδή προκάλεσε βλάβη στο ήπαρ σε ορισμένους ασθενείς."Αυτή η μελέτη τοποθετεί πραγματικά το HDAC1 ως δυνητικό νέο στόχο φαρμάκων για φαινοτύπους που σχετίζονται με την ηλικία, καθώς και παθολογίες και φαινότυπους που σχετίζονται με νευροεκφυλισμό", λέει ο Tsai.
Το εργαστήριο της Tsai διερευνά τώρα αν η βλάβη του DNA και το HDAC1 παίζουν επίσης ρόλο στο σχηματισμό των ταγμάτων Tau - των λανθασμένων πρωτεϊνών στον εγκέφαλο που αποτελούν ένδειξη της νόσου του Αλτσχάιμερ και άλλων νευροεκφυλιστικών ασθενειών.
Η έρευνα χρηματοδοτήθηκε από το Εθνικό Ινστιτούτο Γήρανσης, το Εθνικό Ινστιτούτο Νευρολογικών Διαταραχών και Εγκεφαλικού, και το Βραβείο Glenn για έρευνα σχετικά με τους βιολογικούς μηχανισμούς της γήρανσης.
