Tilskud af aminosyre i kosten forsinker tegn på ALS i dyreforsøg

Tilførsel af L-serin i kosten, en naturligt forekommende aminosyre, der er nødvendig for dannelsen af proteiner og nerveceller, forsinkede tegn på amyotrofisk lateralsklerose (ALS) i et dyreforsøg.

Forskningen repræsenterer også et betydeligt fremskridt inden for dyremodellering af ALS, en invaliderende neurodegenerativ sygdom, sagde David A. Davis, Ph.D., hovedforfatter og forskningsassistent professor i neurologi og associeret direktør for Brain Endowment Bank ved University of Miami Miller School of Medicine.

Den nye forskningsprotokol, der anvender vervetter, synes mere analog med, hvordan ALS udvikler sig hos mennesker, sagde Dr. Davis, sammenlignet med historiske modeller, der anvender gnavere. Da han og kolleger gav vervets et toksin produceret af blågrønne alger kendt som β-N-methylamino-L-alanin eller BMAA, udviklede de patologi, der nøje ligner, hvordan ALS påvirker rygmarven hos mennesker.

Når en gruppe af disse dyr blev fodret med L-serin sammen med BMAA i 140 dage, var strategien beskyttende – vervets viste signifikant reducerede tegn på proteininklusioner i rygmarvsneuroner og et fald i pro-inflammatoriske mikroglia. Resultaterne blev offentliggjort torsdag den 20. februar kl. 5.00 EST i det prestigefyldte tidsskrift Journal of Neuropathology & Experimental Neurology.

“Det store budskab er, at eksponering via kosten for dette cyanobakterietoksin udløser ALS-type patologi, og hvis du inkluderer L-serin i kosten, kan det bremse udviklingen af disse patologiske ændringer,” sagde Dr. Davis.

“Jeg var overrasket over, hvor tæt modellen afspejlede ALS hos mennesker,” tilføjede han. Ud over at se på ændringer i hjernen, “Da vi kiggede på rygmarven, var det virkelig overraskende.” Forskerne observerede ændringer, der er specifikke for ALS, som ses hos patienter, herunder tilstedeværelsen af intracellulær okklusion som TDP-43 og andre proteinaggregater.

Walter G. Bradley D.M., F.R.C.P., grundlægger af ALS Clinical and Research Center ved University of Miami Miller School of Medicine, sagde: “ALS er en progressiv neurologisk sygdom, også kendt som Lou Gehrigs sygdom, der forårsager progressiv lammelse af lemmerne og åndedrætsbesvær. Der er et stort udækket behov for effektive behandlinger af denne sygdom. Efter kliniske forsøg med mere end 30 potentielle lægemidler til behandling af ALS har vi stadig kun to lægemidler, der bremser sygdommens udvikling.”

ALS kan hos nogle mennesker udvikle sig hurtigt og føre til døden i løbet af 6 måneder til 2 år efter diagnosen. Af denne grund er det vanskeligt at indskrive mennesker i kliniske forsøg, hvilket er en realitet, der understøtter udviklingen af en tilsvarende dyremodel, sagde Dr. Davis.

Dertil kommer, at forebyggelse fortsat er afgørende. “Dette er en præklinisk model, som virkelig er den vigtigste type model, fordi når folk først har fuldblæst sygdom, er det svært at vende eller bremse dens progression,” tilføjede han.

Forskningen bygger på tidligere resultater fra dr. Davis og kolleger i en undersøgelse fra 2016, der viste, at cyanotoxin BMAA kan forårsage ændringer i hjernen, der ligner Alzheimers sygdom hos mennesker, herunder neurofibrillære tangles og amyloidaflejringer.

Selv med løftet om L-serin bemærker forskerne, at der er et større billede til deres nye ALS-dyremodel. “Andre lægemidler kan også testes, hvilket gør dette meget værdifuldt for klinisk bekræftelse,” sagde Davis.

Forskningen har også konsekvenser for Florida, da BMAA kommer fra skadelige blågrønne algeopblomstringer, som er blevet mere almindelige i sommermånederne i Florida.

Ifølge Larry Brand, Ph.D., professor i marinbiologi ved Rosenstiel School på University of Miami, “Vi har fundet ud af, at BMAA fra disse opblomstringer har biomagnificeret sig til høje koncentrationer i Sydfloridas akvatiske fødekæder og dermed i vores fisk og skaldyr.”

Vi er meget nysgerrige på, hvordan BMAA påvirker enkeltpersoner i Sydflorida. Det er vores næste skridt.”

Dr. David A. Davis, Ph.D., hovedforfatter

Fremtidig forskning kunne forsøge at besvare flere spørgsmål, herunder: Hvor almindeligt er BMAA i lokale fisk og skaldyr? Hvad er risikoen for eksponering gennem udsættelse for aerosoliserede cyanotoksiner? Er der en bestemt gruppe af mennesker, som er mere sårbare over for denne eksponering og udvikler sygdomme som Alzheimers og ALS?

Den nuværende forskning ville ikke have været mulig, sagde Dr. Davis, uden et tværfagligt samarbejde både inden for og uden for University of Miami. En anden væsentlig faktor er det “meget unikke forskningsmiljø” i UM’s neurologiske afdeling. For eksempel giver Brain Endowment Bank forskerne fra Miller School adgang til andre forskere og til vigtigt forskningsmateriale.