Gangguan Metabolik Terkait dengan Alzheimer yang Terlambat
Penyelidikan baru menunjukkan hubungan antara pengeluaran tenaga yang terganggu dan perkembangan penyakit Alzheimer (LOAD).
Penyiasat dari Hospital McLean dan Sekolah Perubatan Harvard percaya penemuan mereka menyokong hipotesis bahawa kemerosotan dalam pelbagai komponen interaksi metabolisme bioenergetik boleh menjadi punca penyakit Alzheimer (AD).
Pasukan penyelidik, yang diketuai oleh Kai C. Sonntag, M.D., Ph.D., dan Bruce M. Cohen, M.D., Ph.D., berpendapat bahawa hubungan metabolik mempunyai beberapa implikasi untuk memahami dan mengembangkan kemungkinan intervensi terapi dalam LOAD.
"Hasil kami menyokong hipotesis bahawa kemerosotan dalam beberapa komponen interaksi metabolisme bioenergetik mungkin merupakan mekanisme utama yang mendasari dan menyumbang kepada risiko dan patofisiologi penyakit yang dahsyat ini," kata Sonntag. Sonntag adalah penyelidik sel stem bersekutu di McLean Hospital dan penolong profesor psikiatri di Harvard Medical School.
Selama tiga dekad, telah dikira bahawa pengumpulan molekul toksik kecil di otak, yang disebut amyloid beta, atau pendeknya, Aβ, adalah pusat perkembangan penyakit Alzheimer (AD).
Bukti yang kuat datang dari mengkaji bentuk AD keluarga atau awal AD (EOAD) yang mempengaruhi kira-kira lima peratus pesakit AD dan mempunyai kaitan dengan mutasi yang membawa kepada tahap tinggi atau pemprosesan Aβ yang tidak normal di otak.
Walau bagaimanapun, "hipotesis Aβ" tidak mencukupi untuk menjelaskan perubahan patologi dalam LOAD yang lebih biasa, yang mempengaruhi lebih daripada lima juta warga emas di Amerika Syarikat.
"Kerana penyakit Alzheimer yang lewat adalah penyakit usia, banyak perubahan fisiologi dengan usia boleh menyumbang kepada risiko penyakit ini, termasuk perubahan dalam bioenergetik dan metabolisme," kata Cohen, pengarah Program Penyelidikan Neuropsychiatrik di Hospital McLean dan Robertson- Steele Profesor Psikiatri di Harvard Medical School.
"Bioenergetics adalah produksi, penggunaan, dan pertukaran tenaga di dalam dan antara sel atau organ, dan lingkungan. Telah lama diketahui bahawa perubahan bioenergetik berlaku dengan penuaan dan mempengaruhi seluruh tubuh, tetapi lebih-lebih lagi otak, dengan keperluan tenaga yang tinggi. "
Menurut Sonntag dan Cohen, tidak jelas apa perubahan yang mendasari bioenergetik dan yang merupakan akibat dari penuaan dan penyakit.
Dalam kajian mereka, Sonntag dan Cohen menganalisis profil bioenergetik dari pesakit LOAD dan kawalan yang sihat, sebagai fungsi usia dan penyakit.
Para saintis mendapati pesakit LOAD mempunyai kekurangan di kawasan sel yang disebut mitokondria, komponen sel kritikal yang bertanggungjawab untuk menjana tenaga di dalam sel. Kerana kekurangan ini, sel-sel mesti beralih ke sumber tenaga lain, seperti aktiviti glikolitik, untuk mengekalkan bekalan tenaga.
"Respons ini menunjukkan kegagalan mitokondria dan sesuai dengan pengetahuan semasa bahawa sel-sel penuaan semakin menderita tekanan oksidatif yang mengganggu pengeluaran tenaga mitokondria mereka," kata Sonntag.
Cohen menambah bahawa kerana sel-sel saraf otak hampir sepenuhnya bergantung pada tenaga yang berasal dari mitokondria, kegagalan fungsi mitokondria, ketika dilihat di seluruh tubuh, mungkin sangat merugikan otak.
Hasil kajian itu berkait dengan penemuan dari kajian lain bahawa penurunan molekul yang berkaitan dengan tenaga adalah ciri penuaan normal. Sarannya adalah bahawa kelainan dalam proses yang melibatkan molekul-molekul ini juga boleh menjadi faktor penyakit neurodegeneratif seperti LOAD.
Sama ada memodulasi sebatian ini dapat melambatkan proses penuaan dan mencegah atau melambatkan permulaan LOAD tidak diketahui. Walau bagaimanapun, beberapa ujian klinikal sedang dijalankan untuk menguji kemungkinan ini. Perubahan lain adalah unik untuk AD, dan ini juga mungkin menjadi sasaran campur tangan.
Walaupun penemuan ini penting, penulis kertas menekankan bahawa patogenesis LOAD bersifat multifaktorial, dengan bioenergetik menjadi salah satu bahagian penentuan risiko dan perhatikan bahawa fibroblas kulit yang dikaji bukanlah jenis sel utama yang terjejas dalam LOAD.
"Namun, kerana perubahan bioenergetik di seluruh tubuh, pengamatan yang dilakukan dalam fibroblas mungkin juga relevan dengan sel-sel otak," kata Sonntag.
"Sebenarnya, perubahan metabolik seperti pengambilan glukosa berkurang dan ketahanan insulin / IGF-1 dapat mendasari hubungan antara pelbagai gangguan penuaan, seperti diabetes tipe II dan AD."
Sonntag dan Cohen sudah berada dalam proses tindak lanjut yang bertujuan untuk mengkaji ciri-ciri bioenergetik ini dalam sel-sel saraf otak. Adalah harapan kumpulan bahawa penemuan dari kajian-kajian ini akan mendedahkan wawasan lebih lanjut mengenai peranan bioenergetik dalam patogenesis LOAD dan memberikan sasaran baru untuk intervensi - pencegahan dan rawatan.
Sumber: Hospital McLean
