хомоцистеин

Аминокиселината хомоцистеин се среща естествено в човешкото тяло, генерирана като страничен продукт от метаболизма на метионин. Генетични заболявания или дисбалансирана диета, с твърде много червено месо или недостиг на витамини от група В и фолиева киселина, обаче, могат да доведат до високи нива на хомоцистеин, състояние, известно като хиперхомоцистеинемия. Това състояние причинява значителна вреда на сърцето, но може да засегне и мозъка.

Сега, в нов проучване публикувано онлайн в списанието "Молекулярна психиатрия", изследователи от Медицинското училище на Луис Кац към Университета Темпъл допълнително разкриват степента, до която повишеният хомоцистеин уврежда мозъка. При мишки те показват, че индуцираното от диетата повишаване на нивата на хомоцистеин пряко допринася за развитието на увреждащи неврофибриларни заплитания, които са резултат от прогресивното натрупване на анормален тау протеин в мозъка. Натрупването на неврофибриларна плетеница Tau е основен фактор за смъртта на нервните клетки, деменцията и невродегенеративното заболяване.

„Ненормалната тау е отговорна за образуването на неврофибриларни заплитания в мозъка на болестта на Алцхаймер и други форми на деменция“, обясни Доменико Пратико, д-р, председател на Фондация „Скот Ричардс Норт Стар“ за изследвания на Алцхаймер, професор в катедрите по фармакология и микробиология, директор на Центъра за болест на Алцхаймер в Темпъл в Медицинското училище на Луис Кац към Университета Темпъл (LKSOM) и старши изследовател по новия доклад. „От предишни изследвания знаехме, че хиперхомоцистеинемията е рисков фактор за болестта на Алцхаймер, засягайки паметта и образуването на вредни амилоидни бета плаки в мозъка. Не беше ясно обаче дали това е повлияло и на формирането на тау неврофибриларна плетеница, която е втората по важност мозъчна лезия при болестта на Алцхаймер, в допълнение към амилоидните плаки. "

За да изследват този въпрос, д-р Пратико и колеги използваха диетичен подход при мишки, предизвиквайки повишаване на нивата на хомоцистеин чрез прилагане на диета с дефицит на фолиева киселина и витамини В6 и В12. Изследователите специално са използвали мишки, проектирани да развиват само тау плетеници, без образуване на амилоидни плаки, което им позволява да изследват възможния пряк ефект на хомоцистеин върху развитието на тау лезии.

Започвайки от четиримесечна възраст, мишките тау бяха поставени на диета с недостиг на витамини. Осем месеца по-късно животните са тествани в способностите си за учене и памет в тест за воден лабиринт. В сравнение с контролните тау мишки, които ядат редовна диета през цялото проучване, тау мишките с диета с дефицит на витамини се представят значително по-зле, показвайки увреждания при изучаването на нова задача и най-важното в способността им да запомнят задачата.

За да разберат по-добре защо, изследователите изследват мозъчните тъкани от двете групи мишки. „Наблюдавахме, че мозъкът на животните, получаващи дефицитна диета, не само е повишил нивата на хомоцистеин, но също така е увеличил с 50 процента количеството тау заплитания в хипокампуса и кората в сравнение с контролните животни“, каза д-р Пратико. Нивата на неразтворим, токсичен тау протеин, който причинява невронна смърт, също бяха повишени и клетките показаха нарушаване на целостта на техните синапси, връзките между невроните, които позволяват на клетките да комуникират.

Освен това екипът на д-р Пратико открива, че една от най-ранните промени, които повишените нива на хомоцистеин, предизвикани в мозъка, е активирането на протеин, наречен 5-липоксигеназа (5LO). Чрез контролиране на ензима cdk5, 5LO е в крайна сметка отговорен за образуването на анормални тау и развитието на тау заплитания.

Според д-р Пратико следващата стъпка е да разберете дали щетите, причинени от висок хомоцистеин и медиирани от 5LO, могат да бъдат блокирани. "Сега, когато за първи път знаем, че хомоцистеинът действа чрез 5LO, за да индуцира анормалното образуване на заплетени тау и смъртта на нервните клетки, следващото може да проверим дали блокирането на 5LO може да предотврати мозъчните увреждания, вторични от високия хомоцистеин", каза той. Неговият екип също се интересува от теста дали 5LO блокадата може да обърне причиненото от хомоцистеин увреждане на нервните клетки, след като е установено.

Източник:

Материали, предоставени от здравната система на университета Темпъл. Съдържанието може да се редактира за яснота, стил и дължина.