Onderzoekers hebben ontdekt dat een natuurlijk voorkomend molecuul, spermine, het lichaam kan helpen de ophoping van giftige eiwitten in de hersenen op te ruimen – een belangrijk kenmerk van neurodegeneratieve ziekten zoals de ziekte van Alzheimer en Parkinson. De bevindingen, gepubliceerd door een team van het Paul Scherrer Instituut (PSI) in Zwitserland, suggereren een potentiële nieuwe aanpak om deze aandoeningen te beheersen.
Het probleem: aggregatie van giftige eiwitten
De ziekten van Alzheimer en Parkinson houden verband met de ophoping van verkeerd gevouwen eiwitten, met name tau en alfa-synucleïne. Deze eiwitten klonteren samen, verstoren de normale hersenfunctie en doden uiteindelijk cellen. Jarenlang hebben wetenschappers gedebatteerd over de vraag of deze klonten een oorzaak of gevolg zijn van ziekten, maar hun aanwezigheid houdt onmiskenbaar verband met neurodegeneratie. De uitdaging was het vinden van een manier om deze schadelijke eiwitten veilig te verwijderen zonder de hersenen verder te beschadigen.
Hoe sperma werkt: een moleculaire helper
Spermine, een molecuul dat het lichaam al gebruikt voor metabolische processen, lijkt de verwijdering van deze giftige eiwitten te vergemakkelijken. Het onderzoeksteam ontdekte dat het toedienen van extra spermine aan wormen met Alzheimer- en Parkinson-achtige symptomen hun gezondheid verbeterde. In laboratoriumtests stimuleerde spermine tau- en alfa-synucleïne-eiwitten om te condenseren tot vloeistofachtige druppeltjes. Deze druppels worden vervolgens gemakkelijker verwijderd door het natuurlijke afvalrecyclingsysteem van het lichaam, autofagie genoemd.
Het proces wordt beschreven door biofysicus Jinghui Luo met behulp van een analogie: “De spermine is als kaas die de lange, dunne pasta met elkaar verbindt zonder ze aan elkaar te lijmen, waardoor ze gemakkelijker te verteren zijn. ” Dit betekent dat de eiwitten in plaats van harde, kleverige plaques te vormen die moeilijk te verwijderen zijn, samenklonteren op een manier die ze toegankelijker maakt voor afbraak.
Waarom dit ertoe doet: een nieuwe benadering van autofagie
De sleutel is dat spermine het klonteren niet volledig verhindert; het verandert hoe de eiwitten klonteren. Vaste eiwitaggregaten zijn extreem moeilijk te hanteren voor autofagie. Maar spermine bevordert lossere, mobielere klontjes die het lichaam efficiënter kan verwerken. Autofagie werkt het beste met grotere eiwitgroepen, en spermine werkt als een bindmiddel om de strengen bij elkaar te brengen, waardoor ze gemakkelijker te verwijderen zijn.
Het molecuul lijkt alleen te werken als de eiwitniveaus gevaarlijk hoog zijn, waardoor wordt voorkomen dat gezonde eiwitten worden aangetast. Deze specificiteit is cruciaal om ongewenste bijwerkingen te voorkomen.
Toekomstige implicaties: verder dan neurodegeneratieve ziekten
Hoewel de bevindingen voorlopig zijn – de overstap van wormstudies naar proeven op mensen is een lang proces – zijn de resultaten veelbelovend. Spermine heeft al beschermende effecten in de hersenen aangetoond, en onderzoekers suggereren dat het mogelijk kan worden toegepast op andere ziekten, waaronder kanker. Het team is optimistisch dat een dieper begrip van deze moleculaire processen zal leiden tot effectievere behandelingen.
“Als we de onderliggende processen beter begrijpen, kunnen we als het ware smakelijkere en beter verteerbare gerechten bereiden, omdat we dan precies weten welke kruiden, in welke hoeveelheden, de saus bijzonder smakelijk maken”, zegt Luo.
Het onderzoek biedt een nieuwe mogelijkheid om te onderzoeken hoe de natuurlijke reinigingsmechanismen van het lichaam kunnen worden benut om verwoestende neurologische aandoeningen te bestrijden.
