Musklerna bekämpar Alzheimers
Musklerna är kanske kroppens hemliga sätt att bekämpa Alzheimers sjukdom?
Ett studie resultat tyder på att nyckeln till att bekämpa Alzheimers sjukdom inte bara kan finnas i hjärnan utan även i våra muskler.
Alzheimers sjukdom (AD) är ett progressivt tillstånd som kännetecknas av minnesförlust och minskad kognitiv funktion, och det finns fortfarande inget botemedel. Bland de många faktorer som påverkar hjärnans hälsa framstår regelbunden fysisk aktivitet ständigt som en av de mest skyddande.
Forskare har i allt högre grad funnit samband mellan aktiviteter för skelettmuskler och kognitiv prestation. Ny forskning från Florida Atlantic University och samarbetspartners vid novo Nordisk Foundation Center for Basic Metabolic Research stärker den kopplingen och tyder på att strategier för att bekämpa Alzheimers sjukdom kan behöva se bortom själva hjärnan och beakta muskelbiologins roll.
Muskelsignaler omformar hjärnans motståndskraft
I centrum för studien står Cathepsin B (Ctsb), ett protein som tidigare studerats inom cancer- och hjärnskadeforskning. Ctsb fungerar också som en myokin, vilket innebär att det frigörs av muskler under träning och kan påverka andra organ inklusive hjärnan. I forskning publicerad i Aging Cell testade forskare huruvida en boost av Cstb specifikt i muskler kunde skydda hjärnfunktionen i en musmodell av Alzheimers sjukdom.
För att göra detta levererade de Cstb-genen till muskelceller med hjälp av en viral vektor, ett modifierat virus utformat för att transportera genetiskt material säkert in i riktade vävnader. Mössen som användes i studien bar på mänskliga genetiska mutationer som reproducerar viktiga egenskaper hos Alzheimers sjukdom, inklusive försämrat minne och uppbyggnad av amyloid.
Resultaten var anmärkningsvärda. Möss som fick den muskelriktade Ctsb- behandlingen utvecklade inte de förväntade minnesproblemen som ses hos obehandlade Alzheimers-modellmöss. Tillväxten av nya neuroner i hippocampus, en region som är avgörande för inlärning och minne, bevarades. Dessutom liknade proteinmönstren i hjärnan, musklerna och blodet hos behandlade djur mer de hos friska möss. Tillsammans tyder dessa fynd på att förhöjda Ctsb-nivåer i muskelvävnad kan bidra till att motverka några av de funktionella konsekvenserna av Alzheimers sjukdom.
"Vår studie är den första som visat att uttryck av cathepsin B specifikt i muskler kan förhindra minnesförlust och bibehålla hjärnfunktionen i en musmodell av Alzheimers sjukdom", säger Henriette van Praag, PhD, korresponderande författare och docent i biomedicinsk vetenskap vid FAU Charles E. Schmidt College of Medicine och medlem av FAU Stiles-Nicholson Brain Institute (SNBI). "Våra resultat tyder på att modulering av muskel-Ctsb genom genterapi, och kanske till och med läkemedel eller träning kan bromsa eller vända minnesförsämringen genom att främja tillväxt av hjärnceller, återställa proteinbalansen och balansera hjärnaktiviteten."
Fördelar uppstår trots ihållande patologi
Intressant nog minskade inte behandlingen de kännetecknande egenskaperna vid Alzheimers sjukdom, såsom inflammation eller plack, vilka allmänt anses vara de viktigaste målen att behandla. Trots dessa ihållande tecken på sjukdom förbättrades hjärnfunktionen, vilket indikerar att Cstb kan stödja minne och kognition genom hittills sparsamt utforskade vägar - möjligen genom att återställa neurogenes, synaptisk plasticitet samt inlärning och minne.
"Vi har länge vetat att fysisk aktivitet gynnar hjärnan, men den här studien för oss närmare en förståelse för hur det sker på molekylär nivå", säger Atul S. Deshmukh, PhD, korresponderande författare och docent vid Novo Nordisk Foundation Center for Basic Metabolic Research, vid Köpenhamns Universitet. "Musklerna är inte bara en mekanisk vävnad - de är en kraftfull kommunikatör med hjärnan. Detta öppnar spännande möjligheter för nya behandlingar som utnyttjar kroppens egen biologi för att bekämpa neurodegeneration."
Effekterna var dock inte desamma hos friska möss. När Ctsb gavs till möss utan Alzheimers sjukdom verkade det skada deras minne, potentiellt på grund av differentiell bearbetning av genterapivektorn i friska kontra Alzheimers-muskler.
Mot muskelinriktade behandlingar
Även om mer forskning behövs, särskilt på människor, bidrar den här studien till en växande mängd bevis för att musklerna och hjärnan är djupt sammankopplade - och att förbättring av muskelhälsan kan erbjuda nya sätt att behandla eller till och med förebygga neurodegenerativa sjukdomar.
"Även om det fortfarande finns mycket att lära sig, förstärker vårt samarbete en kraftfull idé: vägen till att skydda hjärnan kan börja i kroppen", sa van Praag. "Att rikta in sig på muskler kan ha potential att bli en ny, billig, icke-invasiv intervention för behandling av neurodegenerativ sjukdom som skulle vara tillgänglig för alla patienter."
"Dessa studier representerar ett viktigt steg i förståelsen av mekanismerna genom vila träning, och speciellt muskelbaserade molekyler, kan stödja hjärnans hälsa", säger Randy Blakely, PhD, verkställande direktör för SNBI, David J.S. Nicholson Distinguished Professor in Neuroscience och professor i biomedicinsk vetenskap vid Schmidt College of Medicine. "Genom att visa att signaler från våra muskler kan påverka minne och kognition djupt, bidrar arbetet avsevärt till vår uppskattning av de komplexa kopplingarna mellan kropp och hjärna. Arbetet är slående inte bara i sin relevans för nya läkemedel för att behandla Alzheimers sjukdom, utan också som ett övertygande exempel på hur biologiska faktorer som härrör från hälsosamma livsstils-alternativ kan identifieras och stödja motståndskraft mot åldrandets utmaningar."
Kommentarer
Skicka en kommentar