A légszennyezés is közrejátszthat az Alzheimer-kór kialakulásában
A légszennyezés évente legalább hétmillió haláleset okai között szerepel, és káros hatásokat nem csak a tüdőben okozhat. A Scripps Research intézet munkatársai most arra jutottak, hogy az az agyban végbemenő kémiai változás, amelyet kiválthat a gyulladás és az öregedés, de a szennyezett levegőben, a növényvédő szerekben, az erdőtüzek füstjében és a feldolgozott húsokban található toxinok is, képes megzavarni az agysejtek normális működését. Az S-nitroziláció néven ismert kémiai változás megakadályozza, hogy az agysejtek új kapcsolatokat hozzanak létre, és végül a sejtek elhalásához vezet – fedezte fel a kutatócsoport.
A Proceedings of the National Academy of Sciences most megjelent számában közzétett tanulmányuk arról számol be, hogy az S-nitroziláció blokkolása egy kulcsfontosságú agyi fehérjében részben visszafordította a memóriavesztés jeleit az Alzheimer-kóros egerekben és az emberi őssejtekből előállított idegsejtekben – ismerteti a News Medical.
„Feltártuk, hogy miként járulhatnak hozzá a szennyező anyagok a memóriavesztéshez és a neurodegeneratív betegségekhez. Ez végső soron olyan új gyógyszerek kifejlesztéséhez vezethet, amelyek blokkolják ezeket a hatásokat az Alzheimer-kór jobb kezelése érdekében” – idézi a lap Stuart Liptont, a Scripps Research kutatóját, aki húsz éve már foglalkozott az S-nitrozilációval. Ebben a kémiai folyamatban a nitrogén-oxiddal (NO) rokon molekula a fehérjékben lévő kénatomokhoz (S) kötődik, SNO-t termelve, és megváltoztatja azok működését. Ezt a folyamatot Lipton „SNO-STORM”-nak nevezte el. A nitrogén-oxid természetes módon is megtalálható a szervezetben, elektromos ingerlésre vagy gyulladásra reagálva termelődik – de képződik a légszennyezésben, az erdőtüzek füstjében, a növényvédő szerekben és a feldolgozott húsokban jelen lévő részecskék és nitrátokkal összefüggő vegyületek hatására is.
Az új tanulmányban Lipton csoportja az S-nitroziláció hatását vizsgálta a CRTC1 fehérjére, amely segít szabályozni az agysejtek közötti kapcsolatok kialakításában és fenntartásában kritikus fontosságú géneket, ami a tanulás és a hosszú távú memória szempontjából lényeges folyamat. Magas S-nitrozilált CRTC1-szintet azonosítottak a betegség korai szakaszában az Alzheimer-kóros betegek őssejtjeiből származó emberi neuronokban.
A kutatócsoport ezután létrehozta a CRTC1 egy olyan változatát, amely már nem tudott S-nitrozilálódni, mivel a fehérjéből hiányzott a kémiai reakcióhoz szükséges kéntartalmú aminosav, a cisztein. A CRTC1 módosított változatának Alzheimer-kóros betegek őssejtjeiből származó emberi idegsejtekbe történő bejuttatása megakadályozta a betegség jeleit, beleértve az idegsejtkapcsolatok elsorvadását és az idegsejtek elhalását.
„Majdnem teljesen meg tudtuk menteni az új emlékek létrehozásában részt vevő molekuláris útvonalakat” – mondja Lipton, aki szerint, ha erre gyógyszer fejleszthető, az változást hozhat az Alzheimer-kór és potenciálisan más neurológiai betegségek kezelésében.
Az eredmények arra is magyarázatot adhatnak, hogy az Alzheimer-kór kockázata miért nő az életkor előrehaladtával – teszi hozzá. Az öregedés, környezeti toxinoknak való kitettség nélkül is a gyulladások fokozódásához és magasabb nitrogén-oxid szinthez vezet, miközben a szervezet antioxidáns védelme gyengül. Ez pedig fogékonyabbá teszi a fehérjéket a káros S-nitrozilációs reakciókra.
A kutatócsoport most olyan gyógyszerek fejlesztésén dolgozik, amelyek képesek blokkolni bizonyos S-nitrozilációs reakciókat, beleértve a CRTC1-et érintőeket is.