Αλτσχάιμερ: Μελέτη υπόσχεται την αντιστροφή της ασθένειας και την αποκατάσταση της μνήμης

Μια διεθνής επιστημονική μελέτη αποκαλύπτει ότι η αύξηση ενός φυσικά παραγόμενου μορίου μπορεί να συμβάλει στην αποκατάσταση της μνήμης σε μοντέλα της νόσου Αλτσχάιμερ. Τα ευρήματα αναζωπυρώνουν τις ελπίδες για την ανάπτυξη νέων θεραπειών για τους ασθενείς που πάσχουν από τη νόσο.

Η νόσος Αλτσχάιμερ (AD) αποτελεί την πιο συχνή αιτία άνοιας και επηρεάζει περίπου 40 εκατομμύρια ανθρώπους παγκοσμίως. Με την πάροδο του χρόνου, οι ασθενείς χάνουν σταδιακά τη μνήμη, τις γνωστικές λειτουργίες και την αυτονομία τους. Παρά δεκαετίες εντατικής έρευνας, δεν έχουν ακόμη αναπτυχθεί θεραπείες ικανές να σταματήσουν ή να αναστρέψουν τη νευροεκφυλιστική διαδικασία.

Ένας από τους βασικούς παράγοντες που οδηγούν στη δυσλειτουργία του εγκεφάλου στη νόσο Αλτσχάιμερ είναι η πρωτεΐνη tau. Υπό φυσιολογικές συνθήκες, η tau συμβάλλει στη διατήρηση της εσωτερικής δομής των νευρώνων και στη σωστή λειτουργία των κυτταρικών μεταφορών. Στη νόσο Αλτσχάιμερ όμως, η πρωτεΐνη αυτή μεταβάλλεται ανώμαλα και σχηματίζει συσσωματώματα που προκαλούν βλάβη στα νευρικά κύτταρα και οδηγούν σε απώλεια μνήμης.

Μια διεθνής ομάδα επιστημόνων εντόπισε έναν μέχρι πρότινος άγνωστο μηχανισμό προστασίας του εγκεφάλου από αυτή τη φθορά. Η έρευνά τους δείχνει ότι η αύξηση των επιπέδων του φυσικού μορίου NAD⁺ μπορεί να περιορίσει τη νευρολογική βλάβη που συνδέεται με τη νόσο Αλτσχάιμερ. Η μελέτη δημοσιεύτηκε στο επιστημονικό περιοδικό Science Advances.

Την έρευνα συντόνισε ο Αναπληρωτής Καθηγητής Evandro Fei Fang του University of Oslo και του Akershus University Hospital στη Νορβηγία, σε συνεργασία με τον Καθηγητή Oscar Junhong Luo από το Jinan University στην Κίνα και την Αναπληρώτρια Καθηγήτρια Joana M. Silva από το University of Minho στην Πορτογαλία.

Ο ρόλος του NAD⁺ στην υγεία του εγκεφάλου

Το NAD⁺ (Nicotinamide adenine dinucleotide) είναι ένα δομικό μόριο που εμπλέκεται στην παραγωγή ενέργειας των κυττάρων και στην ικανότητα των νευρώνων να αντιμετωπίζουν το στρες. Τα επίπεδά του μειώνονται με την ηλικία και ακόμα περισσότερο σε νευροεκφυλιστικές ασθένειες.

«Προηγούμενες μελέτες είχαν δείξει ότι η ενίσχυση του NAD⁺ μέσω πρόδρομων ενώσεων, όπως η νικοτιναμίδη ριβοζίδη (NR) ή η νικοτιναμίδη μονονουκλεοτίδιο (NMN), μπορεί να έχει θετικά αποτελέσματα σε ζωικά μοντέλα της νόσου και σε πρώιμες κλινικές δοκιμές. Ωστόσο, οι βιολογικοί μηχανισμοί πίσω από αυτά τα αποτελέσματα δεν είχαν κατανοηθεί πλήρως», εξηγεί η πρώτη συγγραφέας Alice Ruixue Ai.

Η νέα μελέτη αποκάλυψε ότι το NAD⁺ δρα μέσω μιας μέχρι σήμερα άγνωστης οδού επεξεργασίας RNA, η οποία ρυθμίζεται από την πρωτεΐνη EVA1C. Η EVA1C παίζει καθοριστικό ρόλο στη διαδικασία του RNA splicing, που επιτρέπει σε ένα γονίδιο να παράγει πολλαπλές μορφές μιας πρωτεΐνης. Η δυσλειτουργία αυτής της διαδικασίας έχει αναγνωριστεί πρόσφατα ως σημαντικός παράγοντας κινδύνου για τη νόσο Αλτσχάιμερ.

Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι όταν αυξάνονται τα επίπεδα του NAD⁺, η EVA1C βοηθά στη διόρθωση λαθών στο RNA splicing. Αυτή η αποκατάσταση βελτιώνει τη λειτουργία εκατοντάδων γονιδίων, πολλά εκ των οποίων είναι κρίσιμα για την υγεία του εγκεφάλου, και μπορεί να συμβάλει στην αντιστροφή της νευροεκφυλιστικής βλάβης που προκαλεί η πρωτεΐνη tau.

Από τα σκουλήκια έως τον ανθρώπινο εγκέφαλο

Για να αποδείξουν τη σημασία του μηχανισμού, οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν συνδυασμό υπολογιστικών προβλέψεων και πειραμάτων σε διαφορετικά ζωικά μοντέλα, όπως σκουλήκια, ποντίκια, αλλά και δείγματα ανθρώπινου εγκεφάλου.

Αρχικά εντόπισαν αλλαγές που σχετίζονται με την ηλικία στη διαδικασία RNA splicing σε ένα είδος σκουληκιών. Η προσθήκη NAD⁺ διόρθωσε τα προβλήματα που προκαλούσε η τοξική πρωτεΐνη tau. Σε ποντίκια με μεταλλάξεις σχετικές με την tau, τα συμπληρώματα NAD⁺ βελτίωσαν τη λειτουργία του εγκεφάλου και ενίσχυσαν τη μνήμη. «Διαπιστώσαμε ότι όταν το γονίδιο EVA1C απενεργοποιήθηκε, τα οφέλη αυτά χάθηκαν, γεγονός που επιβεβαιώνει ότι η EVA1C είναι απαραίτητη για τη νευροπροστασία που προκαλεί το NAD⁺», δήλωσε ο Αναπληρωτής Καθηγητής Evandro Fei Fang-Stavem.

Σύμφωνα με τα αποτελέσματα, τα επίπεδα της EVA1C ήταν σημαντικά μειωμένα σε εγκεφαλικά κύτταρα ατόμων με πρώιμο στάδιο της νόσου Αλτσχάιμερ.

Η τεχνητή νοημοσύνη στη διάγνωση του μηχανισμού

Για να διερευνήσουν περαιτέρω τη λειτουργία της EVA1C, η ερευνητική ομάδα αξιοποίησε μια πλατφόρμα τεχνητής νοημοσύνης (AI) που προβλέπει πώς αλληλεπιδρούν οι πρωτεΐνες μεταξύ τους, αναλύοντας δομικά και εξελικτικά δεδομένα από εκατομμύρια πρωτεΐνες.

Η ανάλυση έδειξε ότι το NAD⁺ προάγει μια συγκεκριμένη μορφή της EVA1C, η οποία συνδέεται αποτελεσματικά με πρωτεΐνες που είναι κρίσιμες για τη σωστή αναδίπλωση και απομάκρυνση άλλων πρωτεϊνών. Ο μηχανισμός αυτός συνδέει τη μεταβολική ισορροπία, τη διαδικασία RNA splicing και τη διαχείριση των πρωτεϊνών — τρεις λειτουργίες που διαταράσσονται σοβαρά στη νόσο Αλτσχάιμερ.