Bệnh Alzheimer: Bảo vệ 'nhà máy' tế bào có thể thúc đẩy phương pháp điều trị mới
Tổn thương ty thể - những cơ quan năng lượng nhỏ bên trong tế bào cung cấp năng lượng cho chúng - gây ra các sự kiện xảy ra sớm trong bệnh Alzheimer và có thể đưa ra một mục tiêu điều trị đầy hứa hẹn.
Vì vậy, kết luận một nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí Alzheimer & sa sút trí tuệ điều đó cho thấy beta amyloid oligomeric — một loại protein có độc tính cao - phá vỡ ty thể như thế nào.
Nghiên cứu cũng tiết lộ cách điều trị trước có thể bảo vệ các tế bào não của con người khỏi những tổn thương như vậy.
Tác giả chính, Tiến sĩ Diego Mastroeni, một trợ lý giáo sư tại Đại học bang Arizona ở Tempe, cho biết: “Ti thể là nguồn năng lượng chính trong tế bào não và sự thiếu hụt trong chuyển hóa năng lượng đã được chứng minh là một trong những sự kiện sớm nhất gây ra bệnh Alzheimer bệnh học. ”
Alzheimer’s là một căn bệnh quái ác, phá hủy mô não và cướp đi khả năng suy nghĩ, ghi nhớ, đưa ra quyết định, hòa nhập xã hội và sống độc lập của con người.
Đây là dạng sa sút trí tuệ phổ biến nhất và là nguyên nhân gây tử vong đứng hàng thứ sáu ở Hoa Kỳ, nơi có hơn 5 triệu người mắc chứng bệnh này.
Gánh nặng của bệnh Alzheimer ở Hoa Kỳ đang tăng lên khi dân số già đi. Chi phí của bệnh Alzheimer và các bệnh mất trí nhớ khác sẽ tăng từ 259 tỷ đô la lên 1,1 nghìn tỷ đô la từ năm 2017 đến năm 2050.
Khi tiến triển, bệnh thay đổi sinh học và hóa học của não khiến các tế bào thần kinh, hoặc tế bào thần kinh, bị chết và mô co lại.
Hiện không có cách chữa trị hoặc điều trị hiệu quả làm chậm đáng kể sự tiến triển của bệnh Alzheimer.
Các dấu hiệu thay đổi mô sớm được biết là đã có trước khi các triệu chứng hành vi của bệnh Alzheimer xuất hiện; tuy nhiên, bất chấp một số giả thuyết mạnh mẽ, nguyên nhân chính xác vẫn là một bí ẩn.
Amyloid beta và bệnh Alzheimer
Một lý thuyết thống trị về nguồn gốc của bệnh Alzheimer đề xuất rằng sự tích tụ của các đoạn protein dính được gọi là amyloid beta gây ra chuỗi sự kiện trong não dẫn đến căn bệnh này.
Bằng chứng chính để ủng hộ lý thuyết amyloid này là khám nghiệm não của những người chết vì bệnh Alzheimer có hai loại tích tụ protein bất thường đặc biệt: đám rối bên trong tế bào và mảng giữa các tế bào.
Những dấu hiệu nhận biết bệnh Alzheimer này chủ yếu được tìm thấy ở vùng hải mã, tân vỏ não và các phần khác của não nằm bên dưới vỏ não và rất quan trọng đối với suy nghĩ, trí nhớ và học tập.
Tuy nhiên, khi nghiên cứu đã tìm hiểu sâu hơn về căn bệnh này và các nguyên nhân có thể của nó, các vấn đề với lý thuyết amyloid đã xuất hiện, các tác giả của nghiên cứu mới cho biết.
Một vấn đề liên quan đến sự mâu thuẫn trong các bằng chứng. Ví dụ, một số nghiên cứu đã báo cáo rằng, mặc dù sự hiện diện nhiều của các mảng amyloid trong não của họ, một số bệnh nhân lớn tuổi cho thấy sự suy giảm không thể đo lường được trong suy nghĩ và trí nhớ, trong khi những bệnh nhân khác có các triệu chứng giống bệnh Alzheimer nghiêm trọng cho thấy rất ít sự tích tụ của protein amyloid bất thường. .
Một lý do khác để đặt câu hỏi về lý thuyết amyloid là các loại thuốc thử nghiệm nhắm vào amyloid như một cách để điều trị bệnh Alzheimer đã cho thấy kết quả đáng thất vọng trong các thử nghiệm lâm sàng và không ngăn chặn được sự suy giảm.
Những câu hỏi và vấn đề này đã khiến các nhà nghiên cứu tranh luận rằng các mảng và đám rối có thể xuất hiện trong các giai đoạn sau của bệnh Alzheimer và có liên quan đến các yếu tố khởi phát khác.
Có vai trò gì đối với ti thể?
Ti thể là những ngăn nhỏ bên trong tế bào, trong đó oxy và chất dinh dưỡng biến đổi thành adenosine triphosphate (ATP), là nguồn nhiên liệu chính cho hoạt động của tế bào.
“Nhiều thập kỷ nghiên cứu” đã tiết lộ rằng những nguồn năng lượng tế bào này khác nhau giữa não của bệnh Alzheimer và não khỏe mạnh.
Điều này đã dẫn đến quan điểm rằng ty thể đóng một vai trò quan trọng trong bệnh Alzheimer, không chỉ là yếu tố góp phần mà còn là nguyên nhân gây bệnh.
Cuộc tranh luận hiện nay bao gồm việc đề xuất rằng amyloid beta gây ra rối loạn chức năng ty thể đến đề xuất rằng một “dòng thác” các thay đổi của ty thể “thay thế một cách phân cấp” sự phát triển của amyloid beta.
Một lập luận khác trong cuộc tranh luận đề xuất rằng, trong bệnh Alzheimer, một dạng amyloid beta “độc hại cao” - được gọi là beta amyloid oligomeric - làm tăng tốc độ suy giảm ty thể xảy ra tự nhiên theo tuổi tác.
Nghiên cứu mới, xem xét tác động của beta amyloid oligomeric lên ty thể trong tế bào não, cung cấp bằng chứng mới về hướng này.
Bằng chứng về sự gián đoạn của ty thể
Đối với nghiên cứu của mình, Tiến sĩ Mastroeni và các đồng nghiệp đã trích xuất các tế bào thần kinh hình chóp từ hồi hải mã trong não của những bệnh nhân đã chết vì bệnh Alzheimer.
Các tế bào thần kinh hình tháp đã được mô tả như là "động lực và rung chuyển" của não và rất quan trọng đối với quá trình nhận thức. Các bệnh suy giảm chất lượng não như Alzheimer được biết là có khả năng giết chết các tế bào này một cách không cân đối.
Khi họ nghiên cứu các tế bào thần kinh hình tháp ở hồi hải mã, các nhà nghiên cứu đã tìm thấy bằng chứng - dưới dạng giảm biểu hiện của nhiều gen ty thể - cho thấy rằng ty thể của họ đã bị phá vỡ bởi beta amyloid oligomeric.
Họ phát hiện ra sự giảm biểu hiện tương tự của các gen ty thể xảy ra khi họ cho các tế bào từ dòng tế bào u nguyên bào thần kinh của người tiếp xúc với protein độc hại.
Các loại tế bào khác - chẳng hạn như tế bào hình sao và tế bào microglia - được chiết xuất từ hồi hải mã của những bộ não bị bệnh Alzheimer tương tự, không cho thấy bằng chứng về việc suy giảm ty thể. Tế bào Astrocyte và microglia hỗ trợ như duy trì sự cân bằng hóa học và cung cấp chất dinh dưỡng.
Điều trị trước có thể bảo vệ tế bào thần kinh
Trong một loạt thí nghiệm khác, các nhà nghiên cứu đã xử lý trước tế bào thần kinh của con người trong phòng thí nghiệm bằng một hợp chất có cấu trúc tương tự như CoQ10, được biết là có tác dụng tăng cường ATP và hạn chế stress oxy hóa, một quá trình khác có thể làm suy giảm ty thể.
Khi cho các tế bào thần kinh được xử lý trước tiếp xúc với beta amyloid oligomeric, chúng đã giảm các dấu hiệu suy thoái ty thể. Họ cho rằng kết quả này có thể mở đường cho các phương pháp điều trị mới cho bệnh Alzheimer.
"Nghiên cứu này củng cố độc tính của amyloid beta oligomeric trên ty thể tế bào thần kinh và nhấn mạnh tầm quan trọng của các hợp chất bảo vệ để bảo vệ ty thể khỏi độc tính của amyloid beta oligomeric."
Tiến sĩ Diego Mastroeni
