Rối loạn trao đổi chất liên quan đến bệnh Alzheimer khởi phát muộn

Nghiên cứu mới cho thấy mối liên hệ giữa quá trình sản xuất năng lượng bị gián đoạn và sự phát triển của bệnh Alzheimer giai đoạn cuối (LOAD).

Các nhà điều tra từ Bệnh viện McLean và Trường Y Harvard tin rằng phát hiện của họ ủng hộ giả thuyết rằng sự suy giảm nhiều thành phần tương tác của quá trình chuyển hóa chất tạo sinh học có thể là nguyên nhân gốc rễ của bệnh Alzheimer (AD).

Nhóm nghiên cứu, dẫn đầu bởi Kai C. Sonntag, M.D., Ph.D. và Bruce M. Cohen, M.D., Ph.D., cho rằng kết nối trao đổi chất có một số ý nghĩa đối với việc hiểu và phát triển can thiệp điều trị tiềm năng trong LOAD.

“Kết quả của chúng tôi ủng hộ giả thuyết rằng sự suy yếu trong nhiều thành phần tương tác của quá trình trao đổi chất tạo khí sinh học có thể là một cơ chế quan trọng cơ bản và góp phần vào nguy cơ và sinh lý bệnh của căn bệnh quái ác này,” Sonntag nói. Sonntag là nhà nghiên cứu tế bào gốc tại Bệnh viện McLean và là trợ lý giáo sư tâm thần học tại Trường Y Harvard.

Trong ba thập kỷ, người ta cho rằng sự tích tụ của các phân tử độc hại nhỏ trong não, được gọi là amyloid beta, hay ngắn gọn là Aβ, là trung tâm của sự phát triển của bệnh Alzheimer (AD).

Bằng chứng mạnh mẽ đến từ việc nghiên cứu các dạng AD khởi phát sớm hoặc mang tính gia đình (EOAD) ảnh hưởng đến khoảng 5% bệnh nhân AD và có mối liên hệ với các đột biến dẫn đến mức độ cao bất thường hoặc quá trình xử lý bất thường của Aβ trong não.

Tuy nhiên, “giả thuyết Aβ” vẫn chưa đủ để giải thích những thay đổi bệnh lý trong LOAD phổ biến hơn, ảnh hưởng đến hơn năm triệu người cao niên ở Hoa Kỳ.

Cohen, giám đốc Chương trình Nghiên cứu Tâm thần kinh tại Bệnh viện McLean và Robertson cho biết: “Bởi vì Alzheimer khởi phát muộn là một căn bệnh của tuổi tác, nhiều thay đổi sinh lý theo tuổi tác có thể góp phần vào nguy cơ mắc bệnh, bao gồm cả những thay đổi về chất sinh học và chuyển hóa. Steele Giáo sư Tâm thần học tại Trường Y Harvard.

“Năng lượng sinh học là sản xuất, sử dụng và trao đổi năng lượng bên trong và giữa các tế bào hoặc cơ quan và môi trường. Từ lâu, người ta đã biết rằng những thay đổi về năng lượng sinh học xảy ra khi lão hóa và ảnh hưởng đến toàn bộ cơ thể, nhưng còn hơn thế nữa đối với não, với nhu cầu năng lượng cao ”.

Theo Sonntag và Cohen, người ta vẫn chưa rõ những thay đổi nào về cơ bản của chất sinh học sinh học và đâu là hậu quả của tuổi già và bệnh tật.

Trong nghiên cứu của họ, Sonntag và Cohen đã phân tích hồ sơ năng lượng sinh học từ bệnh nhân LOAD và nhóm chứng khỏe mạnh, như một chức năng của tuổi và bệnh tật.

Các nhà khoa học phát hiện ra những bệnh nhân LOAD bị thiếu hụt khu vực của một tế bào được gọi là ty thể, một thành phần tế bào quan trọng chịu trách nhiệm tạo ra năng lượng trong tế bào. Do sự thiếu hụt này, các tế bào phải chuyển sang các nguồn năng lượng khác, chẳng hạn như hoạt động glycolytic, để duy trì cung cấp năng lượng.

Sonntag cho biết: “Phản ứng này là dấu hiệu cho thấy ty thể bị hỏng và phù hợp với kiến ​​thức hiện tại rằng các tế bào lão hóa ngày càng bị stress oxy hóa làm suy yếu quá trình sản xuất năng lượng của ty thể.

Cohen nói thêm rằng vì các tế bào thần kinh của não hầu như phụ thuộc hoàn toàn vào năng lượng có nguồn gốc từ ty thể, nên việc suy giảm chức năng của ty thể, trong khi được nhìn thấy khắp cơ thể, có thể gây bất lợi đặc biệt cho não.

Kết quả của nghiên cứu liên kết với những phát hiện từ các nghiên cứu khác rằng việc giảm các phân tử liên quan đến năng lượng là đặc điểm của quá trình lão hóa bình thường. Đề xuất là những bất thường trong quá trình liên quan đến các phân tử này cũng có thể là một yếu tố gây ra các bệnh thoái hóa thần kinh như LOAD.

Liệu việc điều chỉnh các hợp chất này có thể làm chậm quá trình lão hóa và ngăn ngừa hoặc trì hoãn sự khởi phát của LOAD hay không vẫn chưa được biết. Tuy nhiên, một số thử nghiệm lâm sàng hiện đang được tiến hành để kiểm tra khả năng này. Những thay đổi khác là duy nhất đối với AD, và những thay đổi này cũng có thể là mục tiêu để can thiệp.

Mặc dù những phát hiện này rất quan trọng, nhưng các tác giả của bài báo nhấn mạnh rằng cơ chế bệnh sinh của LOAD là đa yếu tố, với cơ chế sinh học là một phần của việc xác định nguy cơ và lưu ý rằng các nguyên bào sợi da được nghiên cứu không phải là loại tế bào chính bị ảnh hưởng trong LOAD.

Sonntag cho biết: “Tuy nhiên, bởi vì những thay đổi về năng lượng sinh học diễn ra trên toàn cơ thể, các quan sát được thực hiện trong nguyên bào sợi cũng có thể liên quan đến các tế bào não.

“Trên thực tế, những thay đổi về trao đổi chất như giảm hấp thu glucose và kháng insulin / IGF-1 có thể tạo cơ sở cho mối liên hệ giữa các rối loạn lão hóa khác nhau, chẳng hạn như bệnh tiểu đường loại II và AD”.

Sonntag và Cohen đang trong quá trình nghiên cứu tiếp theo nhằm mục đích nghiên cứu các tính năng tạo khí sinh học này trong các tế bào thần kinh não. Nhóm hy vọng rằng những phát hiện từ những nghiên cứu này sẽ tiết lộ cái nhìn sâu sắc hơn về vai trò của cơ chế sinh học trong bệnh sinh LOAD và cung cấp các mục tiêu mới cho can thiệp - cả phòng ngừa và điều trị.

Nguồn: Bệnh viện McLean