Lave niveauer af glukose i hjernen kan udløse alzheimers


Lave niveauer af glukose i hjernen kan udløse alzheimers

Vores hjerne løber på sukker, og ny forskning forbinder manglen på glukose med kognitiv svækkelse typisk for Alzheimers sygdom og demens. Desuden kan forskere have identificeret et nyt lægemiddelmål til behandling af den neurodegenerative sygdom.

Ved hjælp af en musemodel har forskere afdækket den mekanisme, hvormed glukoseafvigelse i hjernen fører til kognitiv svækkelse.

Mere end 5 millioner mennesker i USA lever med Alzheimers sygdom. Før de udvikler den fuldt blæste sygdom, begynder mange af disse patienter at opleve en mild form for kognitiv svækkelse.

Dette kan omfatte problemer med deres begrundelse, dom eller hukommelse, der er større end normalt, men ikke forstyrre den daglige funktion.

Som nylige undersøgelser har foreslået, selv før de første tegn på kognitiv svækkelse, begynder niveauet af glukose i hjernen at falde.

Glukose er afgørende for god kognitiv funktion. Faktisk er vores hjerner stærkt afhængige af denne energikilde ved at bruge halvdelen af ​​alt sukker i vores krop til brændstofforståelse, hukommelse og læring.

Ny forskning - ledet af Dr. Domenico Praticò, professor ved Center for Translational Medicine ved Lewis Katz School of Medicine ved Temple University i Philadelphia, PA - undersøger dybere den indvirkning, som glukosefjerning har på hjernen.

Resultaterne blev offentliggjort i Natur tidsskrift Translational Psychiatry .

Undersøgelse af virkningen af ​​glukose berøvelse på hjernen

Dr. Praticò har i et tidligere studie vist, at hjernen opbygger proteinet, der kaldes phosphoryleret tau, for at kompensere for glukose deprivation.

Tau-proteinet skaber såkaldte tangles - "gridlocks" af snoet fibre af tau, der blokerer transporten af ​​næringsstoffer gennem til neuronerne. Til sidst får disse tangles hjernecellerne til at dø. Et større antal tau tangles er normalt forbundet med en øget sværhedsgrad af Alzheimers og demens.

Den tidligere undersøgelse af Dr. Praticò undersøgte denne mekanisme in vitro og viste, at tau buildup forekommer under anvendelse af P38 kinasevejen.

I denne nye undersøgelse har teamet undersøgt mekanismen for tau-phosphorylering som et svar på glukoseafrivning in vivo ved anvendelse af en musemodel.

Dr. Praticò og kollegaer brugte mus, der er blevet genetisk modificeret på en måde, der replikerer hukommelsesproblemer og tau-patologi, der er typiske for Alzheimers sygdom.

Når musene var 4 eller 5 måneder gamle, blev nogle af dem indgivet 2-deoxyglucose (DG) - en kemisk forbindelse, som forhindrer glucose i at komme ind i cellen og behandles til energi.

Musene blev injiceret med stoffet i flere måneder, og i sidste ende blev de testet for kognitiv funktion ved hjælp af labyrint test for at evaluere hukommelse og læring.

P38 kinase direkte forbundet med hukommelsessvigt

De glukose-berøvede mus virkede meget værre i kognitionstestene end dem, der ikke havde modtaget GD.

Derudover afslørede en mikroskopisk evaluering af musens hjerner, at neuroner i de glukoseberøvede mus havde unormal synaptisk funktion. Hukommelseskodning og -lagring blev forringet, fordi de interneurale synapser ikke var i stand til at kommunikere korrekt med hinanden.

Desuden fandt forskerne også høje niveauer af phosphoryleret tau og et stort antal døde celler i hjernerne hos DG-behandlede mus.

Efterfulgt af Dr. Praticos tidligere undersøgelse undersøgte teamet P38-aktivering og fandt det at være direkte forbundet med hukommelsesunderskud.

"Resultaterne er meget spændende," siger Dr. Praticò. "Der er nu mange beviser for at P38 er involveret i udviklingen af ​​Alzheimers sygdom."

Ifølge ham understøtter konklusionerne, at selv små episoder af kronisk glukose deprivation kan skade hjernen. "Der er høj sandsynlighed for, at disse typer af episoder er relateret til diabetes, hvilket er en tilstand, hvor glukose ikke kan komme ind i cellen. Insulinresistens i type 2-diabetes er en kendt risikofaktor for demens, "forklarer Dr. Praticò.

Forfatterne konkluderer ved at bemærke, at dette er første gang, at en undersøgelse har tilbudt "in vivo eksperimentelle beviser", at glukoseafvigelse i hjernen - ved aktivering af P38-kinasevejen - udløser hukommelse og kognitiv svækkelse, synaptisk fejlkommunikation mellem neuroner og neuronale død.

De kommenterer også mulighederne for behandling, da dette er første gang, at P38 er blevet identificeret som et potentielt nyt lægemiddelmål for Alzheimers sygdom:

Lægemidler rettet mod denne kinase i hjernen kan udgøre en passende terapeutisk tilgang til behandling af både AD [Alzheimers sygdom] og beslægtede tauopatier, for hvilke nedsat glucoseudnyttelse er en etableret risikofaktor."

"Det er en spændende forskningsveje," siger Dr. Praticò. "Et lægemiddel rettet mod dette protein kan medføre store fordele for patienterne."

Lær hvordan forskere kan stoppe og reversere Alzheimers-relaterede hjerneskade i mus.

How sugar affects the brain - Nicole Avena (Video Medicinsk Og Professionel 2021).

Afsnit Spørgsmål På Medicin: Sygdom