Болестта на Алцхаймер се характеризира с бета-амилоидни плаки в мозъка, които нарушават нормалното функциониране на невроните. Може ли обикновеният растителен пигмент да осигури решението?
Най-известната физиологична характеристика на болестта на Алцхаймер е прекомерното натрупване на клъстери аминокиселини, наречени амилоид бета в мозъка.
Тези клъстери понякога могат да се обединят в още по-големи образувания, известни като бета-амилоидни плаки.
Когато твърде много групи бета-амилоид са в състояние да се натрупват в мозъка, това нарушава нормалната сигнализация между невроните. Бета-амилоидните групи също предизвикват възпалителния отговор на нервната система, който е свързан с прогресията на това състояние.
Но какво, ако някои от тези физиологични процеси могат да се забавят благодарение на общо вещество, открито в широкодостъпен кореноплоден зеленчук?
Изследователи от Университета на Южна Флорида в Тампа са експериментирали със съединение, наречено бетанин, което е пигментът, който придава на цвеклото техния тъмночервен цвят.
Li-June Ming, Darrell Cole Cerrato и техните колеги обясняват, че този растителен пигмент взаимодейства с амилоид бета, предотвратявайки някои от процесите, които могат да имат вредно въздействие върху мозъка.
Резултатите от изследването на екипа бяха представени тази седмица на 255-ата национална среща и изложение на Американското химическо дружество, проведено в Ню Орлиънс, Лос Анджелис.
Бетанинът може да предотврати окисляването
Изследване, публикувано миналата година в Списанията по геронтология Серия A показа, че пиенето на сок от цвекло преди аеробни упражнения прави застаряващия мозък да изглежда по-млад, като увеличава притока на кръв към мозъка и регулира циркулацията на кислород.
Заинтригувани от това и подобни изследвания, Минг и екипът решават да видят дали бетанинът, често срещан в тези кореноплодни зеленчуци, може да се използва за предотвратяване на образуването на амилоид бета в клъстери, които оказват влияние върху комуникацията между мозъчните клетки.
Проучванията показват, че агрегирането на амилоид бета в вредни клъстери често зависи от тяхното взаимодействие с металните молекули - особено тези на цинка и медта - в мозъка.
Когато такива клъстери се образуват, изследователите от новото проучване обясняват, че амилоидният бета улеснява мозъчното възпаление и окисляването на невроните, което води до непоправими увреждания на тези мозъчни клетки.
Минг и колегите му решиха да проверят дали добавянето на бетанин в химическата смес може да наруши процеса на агрегиране и да предотврати вредата.
За целта те проведоха поредица от лабораторни експерименти, в които наблюдаваха активността на амилоид бета в различен контекст, използвайки 3,5-ди-терт-бутилкатехол (DTBC), съединение, което позволява на изследователите да наблюдават процеса на окисление.
Използвайки ултравиолетова видима спектрофотометрия, изследователите след това наблюдават дали и при какви обстоятелства амилоидът бета е в състояние да окисли DTBC. Не е изненадващо, че те видяха, че амилоидът бета сам по себе си не причинява големи окислителни щети - но когато се свързва с медни молекули, окислението е значително.
При по-нататъшен експеримент, който добавя бетанин към сместа, Минг и колегите му виждат, че пигментът намалява количеството на окисление, причинено от амилоид бета, с до 90 процента.
Подобно откритие накара изследователите да предположат, че полученото от цвекло съединение може да е добро място за търсене на по-добри лекарства за Алцхаймер.
„Нашите данни показват, че бетанинът, съединение в екстракта от цвекло, показва някои обещания като инхибитор на някои химически реакции в мозъка, които участват в прогресията на болестта на Алцхаймер“, казва Минг.
„Това е само първа стъпка, но се надяваме, че нашите открития ще насърчат други учени да търсят структури, подобни на бетанин, които да се използват за синтезиране на лекарства, които биха могли да улеснят живота малко на тези, които страдат от това заболяване.“
Ли-Юни Минг
Въпреки че учените са предпазливи да твърдят, че полученото от цвекло съединение може да предотврати изцяло болестта на Алцхаймер, те предполагат, че то може да предостави ключа за справяне с неговите физиологични корени.
„Не можем да кажем, че бетанинът спира напълно неправилното сгъване [на амилоид бета], но можем да кажем, че намалява окисляването“, обяснява Cerrato.
„По-малкото окисляване“, продължава той, „би могло да предотврати неправилно сгъване до известна степен, може би дори до степен, че забавя агрегирането на бета-амилоидни пептиди, което се смята за основната причина за болестта на Алцхаймер.“