Νευροεκφυλιστικές νόσοι και σωστή διατροφή

Οι νευροεκφυλιστικές διαταραχές, όπως η Nόσος Αλτσχάιμερ, η Nόσος Πάρκινσον και η Nόσος Χάντινγκτον, εμφανίζονται όταν οι νευρώνες σταδιακά εκφυλίζονται και πεθαίνουν. Αυτή η προοδευτική απώλεια εγκεφαλικών κυττάρων οδηγεί σε σοβαρά συμπτώματα, όπως απώλεια μνήμης, γνωστική εξασθένηση και δυσκολία στην κίνηση. Με την πάροδο του χρόνου, αυτές οι παθήσεις μπορούν να επηρεάσουν δραματικά την ποιότητα ζωής και συχνά καθιστούν τους ασθενείς εξαρτημένους από συνεχή φροντίδα. Τα φάρμακα που προς το παρόν υπάρχουν μπορούν να ανακουφίσουν τα συμπτώματα, αλλά δεν σταματούν ούτε αναστρέφουν την υποκείμενη νόσο, γεγονός που αναδεικνύει την επείγουσα ανάγκη για νέες θεραπευτικές προσεγγίσεις. Μία από τις πλέον υποσχόμενες στρατηγικές επικεντρώνεται στη διέγερση της νευρωνικής διαφοροποίησης, δηλαδή στη διαδικασία δημιουργίας νέων νευρώνων που θα μπορούσαν να αντικαταστήσουν εκείνους που έχουν χαθεί και να επιβραδύνουν ή να αντιστρέψουν τη νευροεκφύλιση.

Η βιταμίνη Κ, ένα λιποδιαλυτό θρεπτικό συστατικό γνωστό κυρίως για τον ρόλο του στην πήξη του αίματος και την υγεία των οστών, έχει πρόσφατα προσελκύσει το ενδιαφέρον των επιστημόνων λόγω της επιρροής της στην ανάπτυξη και προστασία των εγκεφαλικών κυττάρων. Ωστόσο, οι φυσικές μορφές βιταμίνης Κ, όπως η μενακινόνη-4 (MK-4), μπορεί να μην είναι αρκετά ισχυρές για αποτελεσματική χρήση σε θεραπείες αναγέννησης που στοχεύουν σε νευροεκφυλιστικές ασθένειες.

Σε μια πρωτοποριακή μελέτη που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό «ACS Chemical Neuroscience», ερευνητές από το Τμήμα Βιοεπιστημών και Μηχανικής του Ινστιτούτου Τεχνολογίας Shibaura στην Ιαπωνία, υπό την καθοδήγηση του αναπληρωτή καθηγητή Yoshihisa Hirota και του καθηγητή Yoshitomo Suhara, δημιούργησαν και δοκίμασαν νέα ανάλογα της βιταμίνης Κ με ισχυρότερη νευροδραστική δράση. Η ομάδα εντόπισε επίσης έναν νέο μηχανισμό μέσω του οποίου η βιταμίνη Κ προάγει τη νευρωνική διαφοροποίηση.

Εξηγώντας τα ευρήματα, ο Dr. Hirota δήλωσε: «Τα νέα συνθετικά ανάλογα της βιταμίνης Κ παρουσίασαν περίπου τριπλάσια ικανότητα να προκαλούν τη διαφοροποίηση προγονικών νευρικών κυττάρων σε νευρώνες σε σύγκριση με τη φυσική βιταμίνη Κ. Επειδή η απώλεια νευρώνων είναι χαρακτηριστικό γνώρισμα των νευροεκφυλιστικών ασθενειών, όπως η νόσος Αλτσχάιμερ, αυτά τα ανάλογα μπορεί να λειτουργήσουν ως αναγεννητικοί παράγοντες που θα βοηθήσουν στην αποκατάσταση των χαμένων νευρώνων και στη βελτίωση της λειτουργίας του εγκεφάλου».

Για να ενισχύσουν τη βιολογική δράση της βιταμίνης Κ, οι ερευνητές δημιούργησαν 12 υβριδικά μόρια βιταμίνης Κ, ενώνοντάς τα με ρετινοϊκό οξύ (ενεργό μεταβολίτη της βιταμίνης Α που προάγει τη νευρωνική διαφοροποίηση), με καρβοξυλική ομάδα ή με πλευρική αλυσίδα μεθυλεστέρα. Στη συνέχεια, αξιολόγησαν πόσο αποτελεσματικά κάθε ένωση προήγαγε τη νευρωνική διαφοροποίηση.

Η βιταμίνη Κ και το ρετινοϊκό οξύ επηρεάζουν τη γονιδιακή μεταγραφή μέσω του υποδοχέα στεροειδών και ξενοβιοτικών (SXR) και του υποδοχέα ρετινοϊκού οξέος (RAR), αντίστοιχα. Οι ερευνητές μέτρησαν τη δραστηριότητα των υποδοχέων SXR και RAR σε προγονικά νευρικά κύτταρα ποντικών που είχαν εκτεθεί στις νέες ενώσεις και διαπίστωσαν ότι τα υβρίδια διατήρησαν τις βιολογικές λειτουργίες και των δύο γονικών μορίων. Επιπλέον, μέτρησαν την έκφραση της πρωτεΐνης Map2, ενός δείκτη νευρωνικής ανάπτυξης, για να παρακολουθήσουν τη διαφοροποίηση των κυττάρων. Μία από τις ενώσεις, η οποία συνδύαζε ρετινοϊκό οξύ με πλευρική αλυσίδα μεθυλεστέρα, προκάλεσε τριπλάσια αύξηση στη νευρωνική διαφοροποίηση σε σύγκριση με το δείγμα ελέγχου και παρουσίασε σημαντικά ισχυρότερη δραστηριότητα από τη φυσική βιταμίνη Κ. Αυτή η ενισχυμένη εκδοχή ονομάστηκε “Νέο Ανάλογο Βιταμίνης Κ” (Novel VK).

Ερευνώντας βαθύτερα, οι επιστήμονες πραγματοποίησαν προσομοιώσεις δομής και μελέτες μοριακής πρόσδεσης για να διαπιστώσουν εάν τα ανάλογα της βιταμίνης Κ αλληλεπιδρούν με τον mGluR1. Η ανάλυσή τους αποκάλυψε πράγματι ισχυρότερη συγγένεια σύνδεσης μεταξύ του Novel VK και του mGluR1. Τέλος, οι ερευνητές εξέτασαν την κυτταρική απορρόφηση του Novel VK και τη μετατροπή του σε βιοενεργό MK-4 σε κύτταρα και ποντίκια. Διαπίστωσαν σημαντική, εξαρτώμενη από τη δόση, αύξηση της ενδοκυτταρικής συγκέντρωσης του MK-4. Επιπλέον, το Novel VK μετατράπηκε ευκολότερα σε MK-4 από τη φυσική βιταμίνη Κ. Σε πειράματα σε ζώα, το Novel VK παρουσίασε σταθερό φαρμακοκινητικό προφίλ, διέσχισε τον αιματοεγκεφαλικό φραγμό και πέτυχε υψηλότερη συγκέντρωση MK-4 στον εγκέφαλο σε σύγκριση με το δείγμα ελέγχου.

Απολαμβάνετε το περιεχόμενο μας? Εγγραφείτε στο newsletter μας!

Συνολικά, η μελέτη δίνει πληροφορίες για τον μηχανισμό μέσω του οποίου η βιταμίνη Κ και τα δομικά της ανάλογα ασκούν νευροπροστατευτικές επιδράσεις, ανοίγοντας τον δρόμο για την ανάπτυξη νέων θεραπευτικών παραγόντων που μπορούν να καθυστερήσουν ή να αναστρέψουν τις νευροεκφυλιστικές νόσους.

Η ερευνητική ομάδα εκφράζει την ελπίδα ότι τα αποτελέσματά τους θα οδηγήσουν σε ουσιαστικές θεραπείες για τους ασθενείς που παλεύουν με νευρολογικές ασθένειες.