Вищі рівні глюкози мозку пов’язані з більш важким захворюванням Альцгеймера
Нове дослідження виявило зв’язок між відхиленнями в способі розщеплення мозку глюкозою та вираженістю амілоїдних бляшок та клубків у мозку, а також появою можливих зовнішніх симптомів хвороби Альцгеймера.
Під керівництвом Мадхава Тембісетті, доктора медичних наук, доктора філософії Національного інституту старіння Лабораторії поведінкових нейронаук, дослідники розглянули зразки тканин мозку під час розтину в учасників Балтіморського лонгітюдного дослідження старіння (БЛСА), одного з найдовших у світі проведення наукових досліджень старіння людини. BLSA відстежує неврологічні, фізичні та психологічні дані учасників протягом декількох десятиліть.
Вчені проаналізували три групи учасників BLSA: Ті, у кого симптоми симптомів Альцгеймера протягом життя і з підтвердженою хворобою Альцгеймера (блячки бета-амілоїдного білка та нейрофібрилярні клубки) у мозку при смерті; здоровий контроль; та особи без симптомів протягом життя, але зі значним рівнем патології Альцгеймера, виявленої в мозку після смерті.
Дослідники вимірювали рівень глюкози в різних регіонах мозку. Деякі вразливі до хвороби Альцгеймера, такі як лобова та скронева кора, інші є стійкими, як мозочок.
Вони виявили чіткі аномалії гліколізу, головного процесу, за допомогою якого мозок розщеплює глюкозу, з доказами, що пов'язують тяжкість аномалій із тяжкістю хвороби Альцгеймера.
Нижчі показники гліколізу та вищі рівні глюкози в мозку корелюють із більш серйозними бляшками та клубками. Більш серйозне зниження рівня гліколізу мозку також було пов’язане з вираженням симптомів хвороби Альцгеймера протягом життя, таких як проблеми з пам’яттю.
«Деякий час дослідники замислювались про можливі зв’язки між тим, як мозок переробляє глюкозу та хворобу Альцгеймера, - сказав директор НІА Річард Дж. Хоудс, - Дослідження, подібні до цього, передбачають нові роздуми про те, як дослідити ці зв’язки в процесі посиленого пошуку кращі та ефективніші способи лікування або профілактики хвороби Альцгеймера ".
Хоча давно підозрюють подібність діабету та хвороби Альцгеймера, їх важко оцінити, оскільки інсулін не потрібен для того, щоб глюкоза потрапляла в мозок або потрапляла в нейрони.
Команда відстежувала використання глюкози в мозку шляхом вимірювання співвідношення амінокислот серину, гліцину та аланіну до глюкози, дозволяючи їм оцінювати показники ключових етапів гліколізу.
Вони виявили, що активність ферментів, що контролюють ці ключові етапи гліколізу, була нижчою у випадках Альцгеймера порівняно з нормальною тканиною мозку. Крім того, нижча активність ферментів була пов’язана з більш серйозною патологією Альцгеймера в мозку та розвитком симптомів.
Далі вони використовували протеоміку - масштабне вимірювання клітинних білків - для підрахунку рівнів GLUT3, білка-транспортера глюкози, у нейронах. Вони виявили, що рівні GLUT3 були нижчими в мозку з хворобою Альцгеймера порівняно з нормальним мозку, і що ці рівні також були пов'язані з важкістю клубків і бляшок.
Нарешті, команда перевірила рівень глюкози в крові у учасників дослідження за роки до смерті, виявивши, що більший приріст рівня глюкози в крові корелював з вищим рівнем глюкози в мозку при смерті.
"Ці висновки вказують на новий механізм, який може бути націлений на розробку нових методів лікування, щоб допомогти мозку подолати дефекти гліколізу при хворобі Альцгеймера", - сказав Тембісетті.
Дослідники застерегли, що поки не до кінця ясно, чи порушення в метаболізмі глюкози в мозку остаточно пов’язані з тяжкістю симптомів хвороби Альцгеймера або швидкістю прогресування захворювання.
Наступні кроки для дослідника включають вивчення відхилень в інших метаболічних шляхах, пов’язаних з гліколізом, щоб визначити, як вони можуть пов’язані з патологією Альцгеймера в головному мозку.
Дослідження було підтримане Національним інститутом старіння, частиною Національного інституту охорони здоров'я, і було опубліковане в Альцгеймер та деменція: журнал Асоціації Альцгеймера.
Джерело: Національний інститут охорони здоров’я / Національний інститут старіння
