Болест на Алцхаймер

Автор: Силвия Маринова, докторант в лаборатория „Геномна стабилност“ към БАН

Изследователи от университет във Флорида са открили нов механизъм на предаване на сигнали между нервните клетки в мозъка и чревния микробиом. В своето проучване те показват още как този механизъм може да модулира от едно съединение, което се намира в изобилие в босилека и някои други растения, наречено фенхол, и по този начин да се намали невротоксичността при болестта на Алцхаймер [ref.1].  

В статията ще разгледаме първо на какво се дължи болестта на Алцхаймер, какво я предизвиква и след това ще се обърнем в детайл към това дали босилекът може да помогне в борбата с болестта. 

Какво е болест на Алцхаймер?

Болестта на Алцхаймер е невродегенеративно заболяване, което се свързва със загуба на паметта (деменция). Обикновено започва с лека степен на забравяне, но с времето може да прогресира до невъзможност на поддържане на разговор и справяне с ежедневни активности и нужди. Заболяването е по-характерно за възрастните хора, макар да се знае, че патологичните промени в мозъка започват много преди появата на първите симптоми. 

Науката все още не може да даде пълно обяснение на причините за появата на болестта, но обикновено при пациентите се наблюдава увеличено отлагане на така наречените амилоид-бета плаки в мозъка. Натрупването им може да се дължи както на увеличеното им образуване, така и на намалената възможност за изчистването им. [ref.2]. Този процес води до патологични промени, които включват невротоксичност и умиране на нервни клетки, вследствие на което се появяват деменция и намаляване на способностите за общуване. 

Има ли връзка между Алцхаймер и чревната ни микрофлора?

Микрофлора

Вече има данни в литературата, които показват, че пациенти, страдащи от болестта на Алцхаймер, имат променен състав на чревния микробиом. Какво може да означава това?

Човешкият микробиом представлява сложна екосистема, съдържаща над 100 трилиона микроорганизми, която се оказва от изключително значение за нашето съществуване. Освен това в червата ни могат да се открият много нервни клетки, които формират директна връзка с мозъка ни, наречена ос чрева-мозък. Тази двупосочната комуникация с централната нервна система става също и чрез имунната ни система, блуждаещия нерв и различни метаболити, които са продукт на метаболизма на микроорганизмите, живеещи в червата. Важна група такива вещества са късоверижните мастни киселини. Скорошни проучвания показват, че това може да има пряко отношение към развиването на патологични състояния като болестта на Алцхаймер [ref.3]. И наистина, количеството късоверижни мастни киселини, които се откриват при пациенти с Алцхаймер, е доста по-малко от това на здрави пациенти със добре балансирана микрофлора.

Как мозъкът ни усеща наличието на късоверижни мастни киселини?

Това е съвсем логичен въпрос, на който науката имам отговор. Нервните клетки на централната ни нервна система разполагат с един сензор (рецептор) на своята повърхност. Той се нарича рецептор за свободни мастни киселини. Той се открива и в много други тъкани на човешкото тяло и функциите му най-общо включват регулация на енергийния метаболизъм и на имунната система. Освен това изследователите от университета във Флорида, чието проучване е обект и на тази статия, показват, че активността на тези рецептори може да има позитивна роля при предпазването на мозъчните клетки от натрупването на амилоид-бета плаки при болестта на Алцхаймер.

Роля на босилека

Босилек

В търсене на природни продукти, които могат да окажат стимулираща дейност върху рецепторите за свободни мастни киселини в мозъка, сред 144 000 съединения изследователите попадат на едно вещество, наречено фенхол.  

Фенхолът се намира в изобилие в листата на босилека и им придава специфичния аромат, който всички познаваме. Той има способността да се свързва специфично за рецепторите на мастни киселини в мозъка и да го активира. Това от своя страна води до намаляване натрупването на амилоид-бета плаки и невротоксичността им върху клетките, както учените показват върху живи клетки и върху моделни животни. 

Продължавайки проучването, те успяват да навлязат и в по-голяма дълбочина на точните клетъчни процеси, които се повлияват от фенхола. Те установяват два процеса, които спомагат намаляването на невротоксичността.

Единият е свързан с разграждането на ненужните белтъци в клетката от така наречената протеазома. Изглежда фенхолът успява да я стимулира и по този начин да се разградят и  амилоид-бета плаките, които са с белтъчна природа. 

Другият механизъм се отнася до стареенето на нервните клетки. Третирането с фенхол намалява този процес и това позволява на клетките да се възобновяват по-бързо и да не се натрупват недобре функциониращи клетки в тъканта, наречени зомби клетки - клетки, които се натрупват в болни тъкани и предизвикват възпаление в тях. 

Фенхолът повлиява два взаимосвързани механизма - на стареене и на протеолиза”, казва Ядав, ръководител на проекта, “Той намалява формирането на полумъртви зомби нервни клетки и също така увеличава разграждането на патологичните амилоид-бета плаки, така че те се изчистват по-бързо от мозъка” [ref.4].

В бъдеще изследователите ще се фокусират върху възможностите за лечение и превенция на Алцхаймер с фенхол като идеята е да направят сравнение между ефективността на прием директно на фенхол като лекарство или прием на босилек.

 

Източници:

  1. Activation of Microbiota Sensing – Free Fatty Acid Receptor 2 Signaling Ameliorates Amyloid-β Induced Neurotoxicity by Modulating Proteolysis-Senescence Axis, 2021, Front. Aging Neurosci
  2. Neuronal heparan sulfates promote amyloid pathology by modulating brain amyloid-β clearance and aggregation in Alzheimer's disease, 2016, Science Translational Medicine
  3. The impact of the microbiota-gut-brain axis on Alzheimer's disease pathophysiology, 2020, Pharmacological Research
  4. Alzheimer’s Disease Pathology Curbed Using Aromatic Compound in Basil, 2021, Genetic Engineering and Biotechnology News



За автора:

👩‍🔬Силвия Маринова завършва бакалавър Молекулярна биология в СУ, а след това заминава за Гренобъл, Франция, където учи и завършва магистратура по Структурна биология. Прибира се в България и в момента е докторант към лабораторията по Геномна стабилност в ИМБ, БАН. Научните ѝ интереси са в областта на поправката на ДНК, микроскопията и биофизиката. В свободното си време се занимава с фотография, рисуване и спорт.