Neurológovia zistili, že enzým nazývaný HDAC1 je kľúčom k náprave poškodenia DNA súvisiaceho s vekom v génoch zapojených do pamäte a iných kognitívnych funkcií. Tento enzým je často znížený u pacientov s Alzheimerovou chorobou aj u dospelých v normálnom veku.
Neurológovia vykonali test na myšiach. Štúdia zistila, že určitý typ poškodenia DNA sa hromadí pri starnutí myší, keď strácajú HDAC1. Toto poškodenie sa však dá zvrátiť a tak zlepšiť poznanie s liekom, ktorý aktivuje HDAC1. To dáva veľkú nádej pacientom s Alzheimerovou chorobou!
Odporúčame: Alzheimerova choroba - príčiny, príznaky a liečba
Štúdia totiž naznačuje, že obnovenie HDAC1 by mohlo mať pozitívny prínos pre pacientov s Alzheimerovou chorobou aj pre tých, ktorí trpia vekom podmieneným kognitívnym poklesom!
„Vyzerá to, že HDAC1 je skutočne molekula proti starnutiu,“ hovorí Li-Huei Tsai, riaditeľ MIT Inštitútu učenia a pamäte a hlavný autor štúdie. počas starnutia. Predpokladal by som, že aktivácia HDAC1 je za mnohých podmienok prospešná.
Výsledky štúdie sú uvedené v Nature Communications.
Užitočné informácie: Alzheimerova choroba: porucha demencie
Prečo DNA starne?
Existuje niekoľko členov rodiny enzýmov HDAC a ich primárnou funkciou je modifikácia histónov - proteínov, okolo ktorých je pufrovaná DNA. Tieto modifikácie riadia génovú expresiu blokovaním génov v určitých úsekoch DNA pred kopírovaním do RNA.
V roku 2013 laboratórium Tsai zverejnilo dva príspevky spájajúce HDAC1 s opravou DNA v neurónoch. V tomto článku vedci skúmali, čo sa stane, keď nedôjde k oprave HDAC1. Za týmto účelom začali pracovať s myšami, z ktorých môžu „vyberať“ HDAC1, najmä v neurónoch a inom type mozgových buniek nazývaných astrocyty.
Počas prvých niekoľkých mesiacov života nemali myši žiadny znateľný rozdiel v úrovni poškodenia a správania DNA v porovnaní s normálnymi myšami. Ako však myši starli, rozdiely sa stávali zreteľnejšími. U myší s deficitom HDAC1 sa začalo hromadiť poškodenie DNA a tiež stratili časť svojej schopnosti modulovať synaptickú plasticitu - čo zmenilo silu spojenia medzi neurónmi. Staršie myši s deficitom HCAC1 tiež vykazovali poruchy v testoch pamäti a priestorovej navigácie.
Odporúčame: Demencia (starecká demencia), príčiny, príznaky, liečba
Vedci zistili, že strata HDAC1 viedla k špecifickému typu poškodenia DNA, ktoré sa nazýva zmeny 8-oxo-guanínu, čo je známkou poškodenia oxidáciou DNA. Štúdie s pacientmi s Alzheimerovou chorobou tiež zistili vysoké hladiny tohto typu poškodenia DNA, ktoré je často spôsobené hromadením škodlivých vedľajších produktov metabolizmu. Schopnosť mozgu odstraňovať tieto vedľajšie produkty sa s vekom často znižuje.
Enzým nazývaný OGG1 je zodpovedný za opravu tohto typu oxidačného poškodenia DNA a vedci zistili, že na aktiváciu OGG1 je potrebný HDAC1. Ak chýba HDAC1, OGG1 sa nezapne a poškodenie DNA sa neopraví. Mnoho génov, ktoré vedci považujú za najcitlivejšie na tento typ poškodenia, kóduje iónové kanály, ktoré sú rozhodujúce pre synaptickú funkciu.
Liečba Alzheimerovej choroby?
Pred niekoľkými rokmi začali Tsai a Stephen Haggarty z Harvardskej lekárskej fakulty hľadať potenciálne chemikálie, ktoré by aktivovali alebo inhibovali HDAC. V novej štúdii popisujú účinky exifónu, ktoré pozorovali u myší bez HDAC1.
Vedci použili exifón na liečbu dvoch rôznych myších modelov Alzheimerovej choroby, ako aj zdravých starších myší. Vo všetkých prípadoch zistili, že liek znižoval hladinu oxidačného poškodenia DNA v mozgu a zlepšoval kognitívne funkcie myší vrátane pamäte.
Pozri tiež: Keď demencia nie je demencia
Exifone bol v 80. rokoch schválený v Európe na liečbu demencie, neskôr bol však stiahnutý z trhu, pretože u niektorých pacientov spôsobil poškodenie pečene.„Táto štúdia skutočne kladie HDAC1 na potenciálny nový cieľ pre fenotypy súvisiace s vekom, ako aj neurodegeneratívne patológie a fenotypy,“ hovorí Tsai.
Laboratórium Tsai teraz skúma, či poškodenie DNA a HDAC1 tiež zohrávajú úlohu pri tvorbe spleti Tau - nesprávne poskladaných proteínov v mozgu, ktoré sú známkou Alzheimerovej choroby a iných neurodegeneratívnych chorôb.
Výskum bol financovaný Národným ústavom pre starnutie, Národným ústavom pre neurologické poruchy a mozgové príhody a Glennovou cenou za výskum biologických mechanizmov starnutia.
