По-високи нива на глюкоза в мозъка, свързани с по-тежката болест на Алцхаймер

Ново проучване установи връзка между аномалии в начина, по който мозъкът разгражда глюкозата и тежестта на характерните амилоидни плаки и заплитания в мозъка, както и появата на евентуални външни симптоми на болестта на Алцхаймер.

Водени от Madhav Thambisetty, доктор по медицина от Националния институт по стареене, лаборатория за поведенческа неврология, изследователите разгледаха проби от мозъчна тъкан при аутопсия от участници в Балтиморското надлъжно изследване на стареенето (BLSA), едно от най-дългите в света - провеждане на научни изследвания на човешкото стареене. BLSA проследява неврологични, физически и психологически данни за участниците в продължение на няколко десетилетия.

Учените анализираха три групи участници в BLSA: Тези със симптоми на Алцхаймер през живота и с потвърдена болест на Алцхаймер (бета-амилоидни протеинови плаки и неврофибриларни заплитания) в мозъка при смърт; здравословен контрол; и лица без симптоми през живота, но със значителни нива на патология на Алцхаймер, открити в мозъка след смъртта.

Изследователите измерват нивата на глюкозата в различни мозъчни региони. Някои са уязвими към болестта на Алцхаймер, като фронталната и темпоралната кора, докато други са резистентни, като малкия мозък.

Те откриха отчетливи отклонения в гликолизата, основният процес, чрез който мозъкът разгражда глюкозата, с доказателства, свързващи тежестта на отклоненията с тежестта на Алцхаймер.

По-ниските нива на гликолиза и по-високите нива на глюкоза в мозъка корелират с по-тежки плаки и заплитания. По-тежките намаления на мозъчната гликолиза също са свързани с изразяването на симптоми на болестта на Алцхаймер по време на живота, като проблеми с паметта.

„Известно време изследователите са мислили за възможните връзки между начина, по който мозъкът преработва глюкозата и болестта на Алцхаймер“, казва д-р Ричард Хоудс, директор на NIA, „Изследвания като това включват ново мислене за това как да се изследват тези връзки в засилващото се търсене на по-добри и по-ефективни начини за лечение или профилактика на болестта на Алцхаймер. "

Докато подобията между диабета и Алцхаймер отдавна се подозират, те са трудни за оценка, тъй като инсулинът не е необходим, за да може глюкозата да влезе в мозъка или да попадне в невроните.

Екипът проследява употребата на глюкоза в мозъка чрез измерване на съотношенията на аминокиселините серин, глицин и аланин към глюкоза, което им позволява да оценят степента на ключовите стъпки на гликолизата.

Те откриха, че активността на ензимите, контролиращи тези ключови стъпки на гликолиза, е по-ниска в случаите на Алцхаймер в сравнение с нормалната мозъчна тъкан. Освен това, по-ниската ензимна активност е свързана с по-тежка патология на Алцхаймер в мозъка и развитие на симптоми.

След това те използваха протеомиката - мащабното измерване на клетъчните протеини - за измерване на нивата на GLUT3, протеин за транспортиране на глюкоза, в невроните. Те откриха, че нивата на GLUT3 са по-ниски в мозъка с болестта на Алцхаймер в сравнение с нормалните мозъци и че тези нива също са свързани с тежестта на заплитанията и плаките.

И накрая, екипът провери нивата на кръвната глюкоза при участниците в проучването години преди смъртта им, като установи, че по-голямото повишаване на нивата на кръвната глюкоза корелира с по-високите нива на мозъчната глюкоза при смърт.

„Тези открития сочат към нов механизъм, който може да бъде насочен към разработването на нови лечения, които да помогнат на мозъка да преодолее дефектите на гликолизата при болестта на Алцхаймер“, каза Тамбисети.

Изследователите предупредиха, че все още не е напълно ясно дали отклоненията в метаболизма на мозъчната глюкоза са окончателно свързани със сериозността на симптомите на болестта на Алцхаймер или скоростта на прогресиране на заболяването.

Следващите стъпки за изследователя включват изучаване на аномалии в други метаболитни пътища, свързани с гликолизата, за да се определи как те могат да бъдат свързани с патологията на Алцхаймер в мозъка.

Проучването е подкрепено от Националния институт за стареене, част от Националните здравни институти, и е публикувано през Алцхаймер и деменция: Вестник на Асоциацията на Алцхаймер.

Източник: Национални здравни институти / Национален институт за стареене