Alzheimer ar putea fi cauzat de reprogramarea metabolică. Ce arată noile studii

• Hardy și Allsop au numit explicația lor ipoteza cascadei amiloide.
• În ultimul deceniu, un număr tot mai mare de oameni de știință au început să pună sub semnul întrebării validitatea acestei ipoteze.
• Boala Alzheimer este considerată o boală legată de vârstă.

Timp de peste trei decenii s-a crezut că proteinele toxice sunt cauza bolii Alzheimer. Cu toate acestea, studiile recente sugerează că ar putea fi vorba de reprogramarea metabolică.

În 1906, Alois Alzheimer, un psihiatru și patolog german, a disecat creierul unei femei care murise din cauza unei boli mintale neobișnuite. Simptomele acesteia includeau pierderi de memorie, probleme de limbaj și un comportament imprevizibil, iar examinarea lui Alzheimer a scos la iveală aglomerări anormale în țesutul cerebral.

În secolul următor, oamenii de știință au ajuns să creadă că aceste mase erau cauza simptomelor și au căutat o explicație a originii lor. În cele din urmă, în 1991, doi cercetători în neuroștiințe, John Hardy și David Allsop de la Școala de Medicină a Spitalului St. Mary’s, au prezentat un răspuns care avea să domine cercetarea bolii Alzheimer și să ghideze mii de studii științifice.

Ascensiunea și decăderea ipotezei amiloidei

Hardy și Allsop au numit explicația lor ipoteza cascadei amiloide. Aceasta presupune că boala Alzheimer se dezvoltă din cauza modificărilor biochimice din creier. Moleculele toxice (în special, proteinele prost pliate) se acumulează și se aglomerează, formând agregate în creier. Aceste agregate cauzează moartea neuronilor, ceea ce duce în cele din urmă la declin cognitiv.

Cu toate acestea, în ultimul deceniu, un număr tot mai mare de oameni de știință au început să pună sub semnul întrebării validitatea acestei ipoteze. Deși proteinele prost pliate sunt întotdeauna prezente în creierul pacienților cu Alzheimer, acestea se găsesc, de asemenea, la aproximativ 30% dintre persoanele care nu prezintă manifestări clinice de demență.

Medicamentele care țintesc proteinele prost pliate sunt ineficiente în tratarea bolii. În 2021, oamenii de știință de la Universitatea din California-San Francisco au analizat rezultatele a 14 studii clinice cu medicamente anti-amiloide. Analiza lor a arătat că eliminarea plăcilor de proteine nu îmbunătățește funcțiile cognitive ale pacienților cu Alzheimer. Chiar mai rău, o dezvăluire din revista Science relevă că unele cercetări cheie în domeniu par să fi fost fabricate.

Este Alzheimer o boală metabolică?

Abilitățile cognitive de nivel înalt și comportamentele complexe necesită o cantitate enormă de energie. În consecință, creierul are o poftă nesățioasă de dulciuri. Acesta consumă 25% din rezervele de glucoză ale organismului, deși reprezintă doar aproximativ 2% din greutatea totală a corpului.

Neuronii responsabili de aceste funcții complicate nu sunt dependenți de zahăr; celulele care îi susțin, numite astrocite, sunt. Astrocitele sunt deosebit de bine echipate pentru a capta glucoza și a o metaboliza printr-un proces numit glicoliză. Acest proces este relativ lent și nu produce multă energie.

Cu toate acestea, transformă zahărul cu șase atomi de carbon într-o moleculă cu trei atomi de carbon numită lactat, care este combustibilul preferat al neuronilor. Neuronii preiau apoi lactatul, îl transformă într-o altă moleculă (piruvatul) și îl trimit în grabă la mitocondrii. În această centrală electrică, un proces metabolic numit fosforilare oxidativă folosește oxigenul pentru a produce o cantitate imensă de energie.

Cu toate acestea, unele mitocondrii neuronale prezintă semne de defecte metabolice și disfuncții bioenergetice în timpul primelor etape ale bolii Alzheimer, potrivit unor studii anterioare. În consecință, fiecare unitate de lactat furnizată unui neuron produce mai puțină energie. Pentru a ține pasul cu cererea de energie, neuronii cu mitocondrii deteriorate își reprogramează procesele metabolice. În esență, metabolismul lor este împins în supratacțiune și încep să epuizeze mediul local de lactat.

Alzheimer nu pare să fie în întregime legat de vârstă

Boala Alzheimer este considerată o boală legată de vârstă (cu excepția bolii Alzheimer cu debut precoce). Cu toate acestea, în 2017, o echipă de oameni de știință de la Harvard care studiază celulele pielii a făcut o descoperire care a contestat parțial această idee.

Aceștia au descoperit că celulele pielii de la pacienții cu Alzheimer suferă, de asemenea, modificări ale metabolismului bioenergetic similare cu cele ale neuronilor. Interesant este faptul că persoanele bătrâne sănătoase nu au experimentat aceste modificări, în timp ce pacienții cu boala Alzheimer au făcut-o. Cu alte cuvinte, deteriorarea și disfuncția mitocondrială din celulele pielii nu se datorau îmbătrânirii, ci erau inerente individului. În urma acestei descoperiri, echipa a căutat să determine dacă disfuncția metabolică a apărut înainte ca celulele creierului să se dezvolte. Ei au izolat celulele progenitoare neuronale, cele mai timpurii progenitoare din care provin toate tipurile de celule cerebrale, și au descoperit că până și progenitoarele prezentau caracteristici bioenergetice alterate.

Apar dovezi că înțelegerea noastră despre Alzheimer este incompletă, în cel mai bun caz, și complet eronată, în cel mai rău caz. În timp ce Alzheimer este în mod clar legată de vârstă, se pare că gestionarea anormală a energiei celulare inerentă anumitor persoane joacă un rol substanțial în dezvoltarea bolii. Paradigma se schimbă.