Överraskande genombrott i Alzheimersforskning: Socker i hjärnceller kan vara den saknade länken
Överraskande genombrott i Alzheimersforskning: Socker i hjärnceller kan vara den saknade länken Pixabay CCO
En ny studie, publicerad i Nature Metabolism, har identifierat en oväntad faktor som kan bidra till utvecklingen av Alzheimers sjukdom – nämligen glykogen, en form av lagrat socker i hjärncellerna. Trots att glykogen traditionellt förknippas med muskler och lever, har forskare upptäckt att det också ansamlas i nervceller hos personer med Alzheimer och andra så kallade tauopatier (sjukdomar med onormal ansamling av tau-protein). Denna ansamling av glykogen verkar förvärra nervcellsnedbrytningen genom att störa cellernas energihantering och öka oxidativ stress.
Alzheimers sjukdom är en neurodegenerativ sjukdom som påverkar minne, tänkande och beteende, och är den vanligaste orsaken till demens. Den kännetecknas av plack av amyloid-beta och nystan av tau-protein, som båda stör hjärnans normala funktion och leder till inflammation, celldöd och hjärnatrofi. Trots många års forskning har effektiva behandlingar haft begränsad framgång. Detta har lett forskare till att undersöka andra faktorer, såsom ämnesomsättning och inflammation, i sjukdomsutvecklingen.
Forskningsteamet från Buck Institute, lett av professor Pankaj Kapahi och postdoktorn Dr. Sudipta Bar, använde både bananflugor och mänskliga stamcellsderiverade nervceller för att studera effekterna av tau och glykogen. De fann att tau-proteinet verkar binda till glykogen, vilket förhindrar dess nedbrytning och orsakar att glykogen ansamlas. Denna process skapar en skadlig spiral där både glykogen och tau förvärrar varandras negativa effekter.
Genom att återaktivera enzymet glykogenfosforylas (GlyP), som bryter ner glykogen, lyckades forskarna minska oxidativ stress, minska tau-ansamling och förhindra celldöd – både i bananflugor och i mänskliga nervceller. I flugmodellerna förlängdes dessutom livslängden med nästan 70 %.
Den glukos som frigjordes genom glykogennedbrytningen användes inte till energi på traditionellt sätt (via glykolys), utan omdirigerades till en alternativ väg – pentosfosfatvägen – som producerar skyddande antioxidanter som NADPH och glutation. Detta bidrog till att skydda cellerna från oxidativ skada. När denna väg blockerades försvann de positiva effekterna, vilket visar dess avgörande betydelse.
Studien visar också att kalorirestriktion – en kost med lågt protein och färre kalorier – ökade GlyP-aktiviteten och skyddade nervcellerna. Läkemedel som efterliknar denna effekt, såsom vissa diabetesmediciner (t.ex. GLP-1-agonister), visade liknande positiva resultat, vilket kan förklara varför dessa läkemedel visar lovande resultat även i Alzheimerstudier.
“Vi upptäckte att lagrat socker i hjärnceller fungerar annorlunda än man tidigare trott,” säger Kapahi. “Det kan skydda celler från oxidativ stress – men när det ansamlas för mycket kan det istället binda till skadliga proteiner och förvärra sjukdomen.”
Trots de lovande resultaten betonar forskarna att studien har begränsningar. De flesta experiment gjordes på flugor och odlade nervceller, vilket inte helt speglar människohjärnans komplexitet. Det är fortfarande oklart om glykogenansamling är en orsak till eller en följd av neurodegeneration, och om det sker tidigt nog i sjukdomsförloppet för att vara ett effektivt behandlingsmål.
Forskarna planerar att fortsätta undersöka hur glykogen samverkar med tau och andra proteiner, och om kost eller läkemedel kan påverka denna process. Målet är att utveckla nya terapier baserat på dessa fynd.
Studien är ett samarbete mellan forskare vid Buck Institute och Emory University och belyser en möjlig ny riktning för behandling av Alzheimers sjukdom – genom att rikta in sig på sockeromsättningen i hjärnan, snarare än bara på de traditionella proteinklumparna.
Källa: psypost.org