Tahap glukosa otak yang lebih tinggi dikaitkan dengan Alzheimer yang lebih teruk
Satu kajian baru telah menemukan hubungan antara kelainan bagaimana otak memecah glukosa dan keparahan plak dan kekusutan amiloid di otak, serta permulaan gejala luar, penyakit Alzheimer.
Diketuai oleh Madhav Thambisetty, MD, Ph.D., dari National Institute on Aging's Laboratory of Behavioral Neuroscience, para penyelidik melihat sampel tisu otak secara autopsi dari peserta dalam Kajian Penuaan Longitudinal Baltimore (BLSA), salah satu yang terpanjang di dunia- menjalankan kajian saintifik mengenai penuaan manusia. BLSA mengesan data neurologi, fizikal, dan psikologi pada peserta selama beberapa dekad.
Para saintis menganalisis tiga kumpulan peserta BLSA: Mereka yang mempunyai gejala Alzheimer semasa hidup dan dengan penyakit Alzheimer yang disahkan (plak protein beta-amyloid dan kusut neurofibrillary) di otak semasa mati; kawalan sihat; dan individu yang tidak mengalami simptom semasa hidup tetapi dengan tahap patologi Alzheimer yang banyak terdapat di otak selepas bedah siasat.
Penyelidik mengukur tahap glukosa di kawasan otak yang berbeza. Ada yang rentan terhadap penyakit Alzheimer, seperti korteks frontal dan temporal, sementara yang lain tahan, seperti cerebellum.
Mereka menemui kelainan yang berbeza dalam glikolisis, proses utama otak memecah glukosa, dengan bukti yang mengaitkan keparahan kelainan dengan keparahan Alzheimer.
Kadar glikolisis yang lebih rendah dan tahap glukosa otak yang lebih tinggi berkorelasi dengan plak dan kusut yang lebih teruk. Pengurangan glikolisis otak yang lebih teruk juga berkaitan dengan penyataan gejala Alzheimer semasa hidup, seperti masalah dengan ingatan.
"Untuk beberapa waktu, para penyelidik telah memikirkan kemungkinan hubungan antara bagaimana otak memproses glukosa dan Alzheimer," kata Pengarah NIA Richard J. Hodes, MD "Penyelidikan seperti ini melibatkan pemikiran baru tentang bagaimana menyelidiki hubungan ini dalam pencarian yang semakin meningkat kaedah yang lebih baik dan berkesan untuk merawat atau mencegah penyakit Alzheimer. "
Walaupun persamaan antara diabetes dan Alzheimer telah lama dicurigai, mereka sukar dinilai, kerana insulin tidak diperlukan untuk glukosa memasuki otak atau masuk ke neuron.
Pasukan ini mengesan penggunaan glukosa otak dengan mengukur nisbah serin asid amino, glisin, dan alanin terhadap glukosa, yang membolehkan mereka menilai kadar langkah-langkah utama glikolisis.
Mereka mendapati bahawa aktiviti enzim yang mengawal langkah glikolisis utama ini lebih rendah pada kes Alzheimer berbanding dengan tisu otak yang normal. Tambahan pula, aktiviti enzim yang lebih rendah dikaitkan dengan patologi Alzheimer yang lebih teruk di otak dan perkembangan gejala.
Selanjutnya, mereka menggunakan proteomik - pengukuran protein selular berskala besar - untuk menghitung tahap GLUT3, protein pengangkut glukosa, dalam neuron. Mereka mendapati bahawa tahap GLUT3 lebih rendah pada otak dengan Alzheimer berbanding otak normal, dan tahap ini juga berkaitan dengan keparahan kusut dan plak.
Akhirnya, pasukan memeriksa tahap glukosa darah pada peserta kajian bertahun-tahun sebelum mereka meninggal dunia, mendapati bahawa peningkatan kadar glukosa darah berkorelasi dengan tahap glukosa otak yang lebih besar ketika mati.
"Penemuan ini menunjukkan mekanisme baru yang dapat ditargetkan dalam pengembangan perawatan baru untuk membantu otak mengatasi cacat glikolisis pada penyakit Alzheimer," kata Thambisetty.
Para penyelidik mengingatkan bahawa belum jelas sama ada kelainan dalam metabolisme glukosa otak secara pasti berkaitan dengan keparahan gejala penyakit Alzheimer atau kelajuan perkembangan penyakit.
Langkah seterusnya untuk penyelidik termasuk mengkaji kelainan pada jalur metabolik lain yang dikaitkan dengan glikolisis untuk menentukan bagaimana mereka berkaitan dengan patologi Alzheimer di otak.
Kajian ini disokong oleh Institut Penuaan Nasional, sebahagian daripada Institut Kesihatan Nasional, dan diterbitkan di Alzheimer & Dementia: Jurnal Persatuan Alzheimer.
Sumber: Institut Kesihatan Nasional / Institut Nasional Penuaan
