Naukowcy odkryli, że naturalnie występujący związek, spermina, może pomóc organizmowi w usuwaniu toksycznych złogów białkowych w mózgu – co jest kluczową cechą chorób neurodegeneracyjnych, takich jak choroba Alzheimera i choroba Parkinsona. Wyniki opublikowane przez zespół z Instytutu Paula Scherrera (PSI) w Szwajcarii wskazują na nowe potencjalne podejście do leczenia tych schorzeń.
Problem: agregacja toksycznych białek
Choroba Alzheimera i choroba Parkinsona są związane z akumulacją nieprawidłowo sfałdowanych białek, szczególnie tau i alfa-synukleiny. Białka te zlepiają się, zakłócając normalne funkcjonowanie mózgu i ostatecznie zabijając komórki. Przez lata naukowcy debatowali, czy te guzki są przyczyną, czy skutkiem choroby, ale ich obecność jest niezaprzeczalnie powiązana z neurodegeneracją. Wyzwanie polegało na znalezieniu sposobu na bezpieczne usunięcie tych szkodliwych białek bez powodowania dalszych uszkodzeń mózgu.
Jak działa sperma: pomocnik molekularny
Sperma, cząsteczka, którą organizm już wykorzystuje w procesach metabolicznych, wydaje się ułatwiać usuwanie tych toksycznych białek. Zespół badawczy odkrył, że podawanie dodatkowej sperminy robakom z objawami podobnymi do choroby Alzheimera i Parkinsona poprawiło ich zdrowie. W testach laboratoryjnych spermina stymulowała kondensację białek tau i alfa-synukleiny w formacje w kształcie kropelek. Kropelki te są następnie łatwiej eliminowane przez naturalny system usuwania odpadów w organizmie zwany autofagią.
Biofizyk Jinghui Luo opisuje ten proces za pomocą analogii: „Spermina jest jak ser, który spaja długi, cienki makaron, nie sklejając się, co ułatwia jego trawienie. ”. Oznacza to, że zamiast tworzyć twarde, lepkie płytki, które są trudne do usunięcia, białka zlepiają się w sposób ułatwiający ich rozkład.
Dlaczego to ma znaczenie: nowe podejście do autofagii
Kluczową kwestią jest to, że spermina nie zapobiega całkowicie tworzeniu się grudek; zmienia sposób, w jaki białka sklejają się ze sobą. Agregaty białek stałych są niezwykle trudne do przetworzenia na drodze autofagii. Ale spermina sprzyja tworzeniu się luźniejszych, bardziej mobilnych grudek, które organizm może efektywniej przetwarzać. Autofagia działa najlepiej w przypadku większych grup białek, a spermina działa jak spoiwo, utrzymując pasma razem, dzięki czemu łatwiej je usunąć.
Wydaje się, że cząsteczka działa tylko wtedy, gdy poziom białka jest niebezpiecznie wysoki, zapobiegając wpływowi na zdrowe białka. Ta specyfika ma kluczowe znaczenie dla zapobiegania niepożądanym skutkom ubocznym.
Przyszłe implikacje: wyjście poza choroby neurodegeneracyjne
Chociaż wyniki są wstępne – przejście od badań nad robakami do badań klinicznych na ludziach to długi proces – są zachęcające. Sperma wykazała już działanie ochronne w mózgu, a naukowcy sugerują, że można ją potencjalnie zastosować w leczeniu innych chorób, w tym raka. Zespół jest optymistą, że głębsze zrozumienie tych procesów molekularnych doprowadzi do opracowania skuteczniejszych metod leczenia.
„Jeśli lepiej zrozumiemy leżące u ich podstaw procesy, będziemy mogli przygotować dania, że tak powiem, smaczniejsze i strawniejsze, ponieważ wtedy będziemy dokładnie wiedzieć, jakie przyprawy i w jakich ilościach sprawią, że sos będzie szczególnie smaczny” – mówi Luo.
Badanie zapewnia nowy sposób wykorzystania naturalnych mechanizmów oczyszczania organizmu do zwalczania wyniszczających chorób neurologicznych.
