Leczenie dopaminą zmniejsza objawy choroby Alzheimera

Nowa metoda walki z chorobą Alzheimera została odkryta przez Takaomi Saido i jego zespół z RIKEN Brain Center (CBS) w Japonii. Naukowcy odkryli na modelu myszy, że leczenie dopaminą może łagodzić objawy fizyczne w mózgu, a także poprawiać pamięć.

Badanie, opublikowane w czasopiśmie Science Signaling, bada rolę dopaminy w stymulowaniu produkcji neprylizyny, enzymu, który może rozkładać szkodliwe blaszki w mózgu, będące cechą charakterystyczną choroby Alzheimera. Jeśli podobne wyniki zostaną uzyskane w badaniach klinicznych na ludziach, może to doprowadzić do nowego sposobu leczenia tej choroby.

Tworzenie się stwardniałych blaszek wokół neuronów jest jednym z najwcześniejszych objawów choroby Alzheimera, często rozpoczynającym się na dziesiątki lat przed pojawieniem się objawów behawioralnych, takich jak utrata pamięci. Blaszki te powstają z kawałków peptydu beta-amyloidu, które gromadzą się z czasem.

W nowym badaniu zespół Saido z RIKEN CBS skupia się na enzymie neprylizynie, ponieważ wcześniejsze eksperymenty wykazały, że manipulacja genetyczna zwiększająca produkcję neprylizyny w mózgu — proces zwany wzmacnianiem — prowadzi do zmniejszenia liczby blaszek beta-amyloidu i poprawy pamięci u myszy.

Podczas gdy genetyczna manipulacja myszami w celu wytworzenia neprylizyny jest przydatna w warunkach eksperymentalnych, w leczeniu ludzi należy znaleźć sposób na zrobienie tego za pomocą leków. Tabletki lub zastrzyki z neprylizyną nie są dopuszczalne, ponieważ enzym nie może dostać się do mózgu z krwiobiegu.

Pierwszym krokiem w nowym badaniu było dokładne przeszukanie różnych cząsteczek w celu ustalenia, które z nich mogłyby naturalnie zwiększyć poziom neprylizyny w odpowiednich częściach mózgu. Poprzednie badania zespołu zawęziły poszukiwania do hormonów produkowanych przez podwzgórze i odkryli, że podanie dopaminy do komórek mózgowych hodowanych w naczyniu prowadziło do zwiększenia poziomu neprylizyny i zmniejszenia poziomu wolnego beta-amyloidu.

Używając systemu DREADD, wprowadzili małe receptory projektowe do neuronów produkujących dopaminę w brzusznej części nakrywki mózgu myszy. Dodając odpowiedni lek projektowy do pożywienia myszy, naukowcy byli w stanie stale aktywować te neurony, i tylko te neurony, w mózgach myszy.

Podobnie jak w przypadku naczynia, aktywacja doprowadziła do wzrostu poziomu neprylizyny i zmniejszenia poziomu wolnego beta-amyloidu, ale tylko w przedniej części mózgu myszy. Ale czy terapia może usunąć blaszki? Tak.

Naukowcy powtórzyli eksperyment, używając specjalnego mysiego modelu choroby Alzheimera, w którym myszy rozwijają blaszki beta-amyloidu. Osiem tygodni przewlekłego leczenia spowodowało znaczną redukcję liczby blaszek w korze przedczołowej tych myszy.

System DREADD to system precyzyjnej manipulacji określonymi neuronami. Jednak nie jest on zbyt przydatny w warunkach klinicznych dla ludzi.

Ostatnie eksperymenty testowały efekty leczenia L-DOPA. L-DOPA jest prekursorem dopaminy, często stosowanym w leczeniu choroby Parkinsona, ponieważ może dostać się do mózgu z krwi, gdzie jest następnie przekształcana w dopaminę.

Leczenie myszy modelowych L-DOPA spowodowało wzrost poziomu neprylizyny i zmniejszenie ilości blaszek beta-amyloidu zarówno w przedniej, jak i tylnej części mózgu. Myszy modelowe leczone L-DOPA przez trzy miesiące wypadły również lepiej w testach pamięci niż myszy modelowe nieleczone.

Testy wykazały, że poziomy neprylizyny naturalnie spadają wraz z wiekiem u normalnych myszy, szczególnie w przedniej części mózgu, co prawdopodobnie czyni ją dobrym biomarkerem do przedklinicznej diagnozy choroby Alzheimera lub do diagnozowania osób o zwiększonym ryzyku. To, w jaki sposób dopamina powoduje wzrost poziomów neprylizyny, pozostaje nieznane i jest kolejnym tematem badań dla grupy Saido.

„Wykazaliśmy, że leczenie L-DOPA może pomóc w redukcji szkodliwych blaszek beta-amyloidu i poprawić funkcje pamięci w mysich modelach choroby Alzheimera” – wyjaśnia Watamura Naoto, pierwszy autor badania.

„Jednak wiadomo, że leczenie L-DOPA ma poważne skutki uboczne u pacjentów z chorobą Parkinsona. Dlatego naszym następnym krokiem jest zbadanie, w jaki sposób dopamina reguluje neprylizynę w mózgu, co powinno doprowadzić do opracowania nowego podejścia zapobiegawczego, które można by rozpocząć na etapie przedklinicznym choroby Alzheimera”.