Alzheimer Hastalığında Nöron Kaybının Sebebi Gizli Enzim Ağı Olabilir
Scripps Araştırma Enstitüsü’ndeki bilim insanları, Alzheimer hastalığı üzerine yaptıkları yeni çalışmalarında beyin, hafıza ve bilişten sorumlu sinir hücreleri arasındaki bağlantılar olan sinapsların yok edilmesine yol açan, daha önce bilinmeyen bir biyokimyasal süreci ortaya çıkardı.
Bulgular, dünya çapında yaklaşık 50 milyon insanı etkileyen Alzheimer hastalığını tedavi eden ilaçları keşfetmek için yeni bir bakış açısı sunuyor. Scripps Araştırma Profesörü ve StepFamily Foundation Vakıf Başkanı Stuart Lipton ve ekibi tarafından yürütülen çalışma Science dergisinde yayınlandı.
“Protein transnitrosilasyon reaksiyonları” olarak adlandırılan bu yeni keşfedilen anormal kimyasal olaylar dizisi, Alzheimer’daki hafıza kaybının ve bilişsel düşüşün ana nedeni olan sinaps kaybına sebep oluyor.
Aynı zamanda bir klinik nörolog olan Lipton, Alzheimer tedavilerini geliştirmeye yönelik en son girişimlerin, hastaların beyninde biriken, hücre iletişimini bozan ve iltihaplanmaya neden olan beta amiloid olarak bilinen yapışkan proteini hedef aldığını açıklıyor. Bununla birlikte, çeşitli nedenlerden dolayı, bu girişimler klinik deneylerde başarısız olmuştur.
Lipton, “Bu çalışma, daha iyi terapötik hedefler için bize yeni bir umut veriyor, çünkü keşfettiğimiz reaksiyonlar amiloid etkisinin aşağı akışında. İlaç geliştirme için yepyeni bir yol açtık” diyor.
Lipton, Alzheimer ve Parkinson hastalıkları için ilaç geliştirme konusunda deneyimlidir. Laboratuvarı tarafından geliştirilen ve patenti alınan ilaçlar, yaygın olarak reçete edilen memantin (Namenda®) dahil olmak üzere, bu hastalıklar için FDA onaylı dört ilaca sahiptir. Lipton, “Çok daha iyi ilaçlara ihtiyaç var” diyor.
Bir Kimya Başarı Hikayesi
Yeni çalışmada, Lipton ve ekibi, beyinde bilinmeyen süreçlerin gerçekleşebileceğinden şüphelenilen elektronların kimyasal reaksiyonlara nasıl katıldığını ölçmek için fiziksel kimya tekniklerini kullandılar. Bu sayede Alzheimer’dan etkilenen sinir hücrelerinde tamamen yeni bir dizi biyokimyasal olay ortaya çıkardılar.
Küçük beta-amiloid protein kümelerinin nöronların aşırı aktivitesini ve iltihaplanmasını tetiklediğini ve yıkıcı bir dizi transnitrozilasyon reaksiyonuna yol açtığını bulmuşlardır.
Yöntem aşırı miktarda azot (N) ve oksijen (O) atomlarının bir “NO grubu” olarak birleşmesiyle başlar ve daha sonra proteinin aktivitesini düzenlemek için sistein adı verilen bir protein yapı bloğuna aktarılır. Bu anormal protein reaksiyonları bir dizi mitokondri hücresinin biyokimyasal reaksiyonları için güç üreten organelleri bozarak beynin sinir hücrelerine olan enerjiyi keser. Bu sonuç ta sinir hücrelerini birbirine bağlayan sinaps kaybına yol açar.
Lipton, “Bu reaksiyonların Alzheimer hastalarının beyinlerinde meydana geldiğini gösterebildik ve hastalığın hayvan modellerinin beyinlerinde bu reaksiyonları önlediğimizde sinapsları koruduk. Bulgularımız, plaklara ve karışıklıklara rağmen sinaps hasarını tersine çevirmenin mümkün olabileceğini gösteriyor” diyor. Ayrıca Lipton, beta amiloidin “plaklarına” ve yanlış katlanmış tau proteinin “düğümlerine” atıfta bulunuyor; bunların her ikisi de Alzheimer hastalığının özelliğidir.
Normal NO seviyeleri hafızayı ve öğrenmeyi desteklerken, biz yaşlandıkça aşırı seviyelerin oluşabileceğini ve sinapslara zarar verebileceğini belirtiyor.
Lipton laboratuvar Grubu’ndaki kıdemli bir bilim insanı ve çalışmanın ilk yazarı olan Tomohiro Nakamura, “Bu yeni bilgiyle, Alzheimer hastalarında beyinlerinde geniş plaklar ve karışıklıklar oluştuktan sonra sinaptik bağlantıları geri yükleyebiliriz” diye ekliyor.
Gizli Bağlantıları Açığa Çıkarmak
Lipton, ekibin en inanılmaz bulgularından birinin, enerji arızasına yol açan tutarlı bir olay zinciri boyunca birbirlerine NO ilettiği tespit edilen üç enzimin daha önce birbirleriyle uzaktan ilişkili olmadığı düşünüldüğünü söylüyor. Enzimlerin her biri, tamamen farklı bir normal biyokimyasal yolda kendi başına önemlidir ve yine de yoğun nöronal stresi ve sinaps hasarını tetiklemek için hastalık koşullarında bir şekilde etkileşime girerler.
Lipton, “Bu tür gizli veya ‘hayalet’ yol, yalnızca hastalık koşulları altında ortaya çıkabilir ve hastalık sürecini neden daha önce anlamadığımızın önemli bir temel ilkesini temsil edebilir. Eğer bu yolu bilmiyorsak, bilim insanları bu yolun hastalığa olan katkısını inceleyemez veya tedavi etmek için ilaçlar geliştiremez. Birçok moleküler biyokimyasal yol keşfedilmiş olsa da, bu mevcut kanıtlara aşırı güvenmek aslında hastalık süreçlerinin keşfini engelleyebilir” diyor.
Lipton, “Bu nedenle, çalışmanın en önemli yönü, Alzheimer gibi nörodejeneratif bozuklukları anlamak ve tedavi etmek için yeni yollar ve mevcut enzimlerin yeni ilişkilerini aramak için uyanık olmamız gerektiğidir” diyor.
Kaynak: technologynetworks.com
