Uzupełnienie diety o aminokwas opóźnia objawy ALS w badaniu na zwierzętach

Dodanie diety L-seryny, naturalnie występującego aminokwasu niezbędnego do tworzenia białek i komórek nerwowych, opóźniło objawy stwardnienia zanikowego bocznego (ALS) w badaniu na zwierzętach.

Badania te stanowią również znaczący postęp w modelowaniu zwierzęcym ALS, wyniszczającej choroby neurodegeneracyjnej, powiedział David A. Davis, Ph.D., główny autor i profesor neurologii oraz dyrektor banku Brain Endowment na University of Miami Miller School of Medicine.

Nowy protokół badawczy wykorzystujący koczkodany wydaje się bardziej analogiczny do tego, jak ALS rozwija się u ludzi, Dr Davis powiedział, w porównaniu do historycznych modeli wykorzystujących gryzonie. Kiedy on i współpracownicy podali koczkodanom toksynę produkowaną przez sinice, znaną jako β-N-metylamino-L-alanina lub BMAA, rozwinęła się u nich patologia, która bardzo przypomina to, jak ALS wpływa na rdzeń kręgowy u ludzi.

Gdy grupa tych zwierząt była karmiona L-seryną razem z BMAA przez 140 dni, strategia okazała się ochronna – koczkodany wykazywały znacznie zmniejszone oznaki inkluzji białkowych w neuronach rdzenia kręgowego i zmniejszenie prozapalnych mikroglejów. Wyniki zostały opublikowane w czwartek, 20 lutego o godzinie 5 rano EST w prestiżowym Journal of Neuropathology & Experimental Neurology.

„Głównym przesłaniem jest to, że ekspozycja diety na tę toksynę sinicową wyzwala patologię typu ALS, a jeśli włączyć L-serynę do diety, może to spowolnić postęp tych zmian patologicznych,” Dr Davis said.

„Byłem zaskoczony, jak blisko model odzwierciedlał ALS u ludzi,” dodał. Poza zmianami w mózgu, „Kiedy spojrzeliśmy na rdzeń kręgowy, to było naprawdę zaskakujące.” Badacze zaobserwowali zmiany specyficzne dla ALS widziane u pacjentów, w tym obecność wewnątrzkomórkowych okluzji, takich jak TDP-43 i inne agregaty białkowe.

Walter G. Bradley D.M., F.R.C.P., założyciel Centrum Klinicznego i Badawczego ALS na University of Miami Miller School of Medicine, powiedział: „ALS jest postępującą chorobą neurologiczną, znaną również jako choroba Lou Gehriga, powodującą postępujący paraliż kończyn i niewydolność oddechową. Istnieje ogromne niezaspokojone zapotrzebowanie na skuteczne terapie w tej chorobie. Po przeprowadzeniu badań klinicznych ponad 30 potencjalnych leków w leczeniu ALS, nadal mamy tylko dwa, które spowalniają postęp choroby.”

ALS może szybko postępować u niektórych osób, prowadząc do śmierci w ciągu 6 miesięcy do 2 lat od diagnozy. Z tego powodu, trudno jest zapisać ludzi do badań klinicznych, rzeczywistość, która wspiera rozwój odpowiedniego modelu zwierzęcego, Dr. Davis said.

W dodatku, zapobieganie pozostaje istotne. „To jest model przedkliniczny, który jest naprawdę najważniejszym typem modelu, ponieważ gdy ludzie mają już pełnoobjawową chorobę, trudno jest odwrócić lub spowolnić jej postęp”, dodał.

Badania opierają się na wcześniejszych ustaleniach dr. Davis i współpracowników w badaniu z 2016 roku, które wykazały, że cyjanotoksyna BMAA może powodować zmiany w mózgu, które przypominają chorobę Alzheimera u ludzi, w tym splątki neurofibrylarne i złogi amyloidu.

Nawet z obietnicą L-seryny, badacze zauważają, że istnieje większy obraz ich nowego modelu zwierzęcego ALS. „Inne leki mogą być również testowane, co czyni to bardzo cennym dla klinicznego potwierdzenia,” Davis said.

Badania mają również implikacje dla Florydy, ponieważ BMAA pochodzi ze szkodliwych zakwitów niebiesko-zielonych alg, które stały się bardziej powszechne w miesiącach letnich na Florydzie.

According to Larry Brand, Ph.D., profesora biologii morskiej w Rosenstiel School na Uniwersytecie w Miami, „Stwierdziliśmy, że BMAA z tych zakwitów uległ biomagnifikacji do wysokich stężeń w wodnych łańcuchach pokarmowych południowej Florydy, a tym samym w naszych owocach morza.”

Jesteśmy bardzo ciekawi, jak BMAA wpływa na osoby w południowej Florydzie. To jest nasz następny krok.”

Dr David A. Davis, Ph.D., główny autor

Przyszłe badania mogą próbować odpowiedzieć na wiele pytań, w tym: Jak powszechne jest występowanie BMAA w lokalnych owocach morza? Jakie są zagrożenia związane z narażeniem na aerozolizowane cyjanotoksyny? Czy istnieje określona grupa ludzi, którzy są bardziej narażeni na rozwój chorób takich jak choroba Alzheimera i ALS?

Bieżące badania nie byłyby możliwe, Dr Davis powiedział, bez interdyscyplinarnej współpracy zarówno wewnątrz jak i na zewnątrz University of Miami. Innym istotnym czynnikiem jest „bardzo wyjątkowe środowisko badawcze” na Wydziale Neurologii UM. Na przykład, bank Brain Endowment umożliwia naukowcom ze Szkoły Millera dostęp do innych badaczy oraz do niezbędnych materiałów badawczych.