Οι επιστήμονες προσπαθούν να κατανοήσουν το μηχανισμό που κάνει τους νευρώνες να πεθαίνουν στην άνοια και να δουν πως μπορούν να επιβραδύνουν τη διαδικασία.
Μια ερευνητική ομάδα με επικεφαλής τον καθηγητή Marcus Conrad, διευθυντή του Ινστιτούτου Μεταβολισμού και Κυτταρικού Θανάτου στο Helmholtz Munich δημοσίευσε στο Cell πώς τα νευρικά κύτταρα προστατεύουν τον εαυτό τους από τον σιδηροεξαρτώμενο κυτταρικό θάνατο, τη λεγόμενη φερρόπτωση.
Στο επίκεντρο των ευρημάτων βρίσκεται το σεληνοένζυμο γλουταθειονική υπεροξειδάση 4 (GPX4), απαραίτητο για την αποτροπή αυτού του τύπου κυτταρικής βλάβης. Μία μόνο γενετική αλλαγή που επηρεάζει το GPX4 διαταράσσει μια έως πρότινος άγνωστη λειτουργική ιδιότητα του ενζύμου. Σε παιδιά που κληρονομούν αυτή τη μετάλλαξη, το αποτέλεσμα είναι μια σοβαρή μορφή άνοιας με έναρξη στην πολύ πρώιμη παιδική ηλικία. Όταν το GPX4 λειτουργεί σωστά, τοποθετεί έναν μικρό πρωτεϊνικό βρόχο —που περιγράφεται ως «πτερύγιο»— στην εσωτερική επιφάνεια της μεμβράνης των νευρώνων. Έτσι μπορεί να εξουδετερώνει τα λιπιδικά υπεροξείδια, επιβλαβή μόρια που διαφορετικά θα κατέστρεφαν τη μεμβράνη.
Πώς ένα μικροσκοπικό πρωτεϊνικό «πτερύγιο» προστατεύει τους νευρώνες
«Το GPX4 μοιάζει λίγο με σανίδα του σερφ», λέει ο Conrad. «Με το “πτερύγιό” του βυθισμένο στη μεμβράνη του κυττάρου, κινείται κατά μήκος της εσωτερικής της επιφάνειας και αποτοξινώνει γρήγορα τα λιπιδικά υπεροξείδια καθώς προχωρά». Στα παιδιά με πρώιμη άνοια, μια σημειακή μετάλλαξη αναδομεί αυτόν τον βρόχο που μοιάζει με πτερύγιο. Το αλλοιωμένο ένζυμο δεν μπορεί πλέον να ενσωματωθεί σωστά στη μεμβράνη, επιτρέποντας στα λιπιδικά υπεροξείδια να συσσωρεύονται. Όταν συμβεί αυτό, η μεμβράνη καθίσταται ευάλωτη, πυροδοτείται η φερρόπτωση, με αποτέλεσμα τη ρήξη του κυττάρου και την καταστροφή των νευρώνων.
Αναθεωρώντας την προέλευση της άνοιας
«Τα δεδομένα μας δείχνουν ότι η φερρόπτωση μπορεί να αποτελεί κινητήρια δύναμη πίσω από τον θάνατο των νευρώνων — όχι απλώς ένα δευτερογενές αποτέλεσμα», λέει η δρ. Svenja Lorenz, μία από τις πρώτες συγγραφείς. «Μέχρι σήμερα, η έρευνα για την άνοια έχει εστιάσει συχνά στις πρωτεϊνικές εναποθέσεις στον εγκέφαλο, τις λεγόμενες πλάκες αμυλοειδούς-β. Εμείς δίνουμε πλέον μεγαλύτερη έμφαση στη βλάβη των κυτταρικών μεμβρανών που πυροδοτεί εξαρχής αυτή τη διαδικασία εκφύλισης».
Πρώιμες δοκιμές δείχνουν ότι η αναστολή της φερρόπτωσης μπορεί να επιβραδύνει τον κυτταρικό θάνατο που προκαλείται από την απώλεια του GPX4 τόσο σε καλλιέργειες κυττάρων όσο και στο μοντέλο ποντικων. «Πρόκειται για μια σημαντική απόδειξη αρχής, αλλά δεν αποτελεί ακόμη θεραπεία», εξηγεί ο δρ. Tobias Seibt, νεφρολόγος στο Πανεπιστημιακό Νοσοκομείο LMU του Μονάχου και συν-πρώτος συγγραφέας. Σύμφωνα με τον δρ. Adam Wahida, επίσης πρώτο συγγραφέα, «μακροπρόθεσμα μπορούμε να φανταστούμε γενετικές ή μοριακές στρατηγικές για τη σταθεροποίηση αυτού του προστατευτικού συστήματος. Προς το παρόν, ωστόσο, το έργο μας παραμένει ξεκάθαρα στο πεδίο της βασικής έρευνας».