Μελέτη διαπίστωσε ότι μια δύσοσμη ουσία που ονομάζεται υδρόθειο (hydrogen sulfide, H₂S), η οποία υπάρχει επίσης στα αέρια του εντέρου, βελτίωσε κατά 50% τη λειτουργία του εγκεφάλου σε ποντίκια με Αλτσχάιμερ.
Πίσω από τους αστεϊσμούς του «μυρίζοντας τα αέρια μας, μπορούμε να προστατεύσουμε τον εγκέφαλό μας» κρύβεται αυτή η σοβαρή μελέτη, που προέρχεται από ένα από τα κορυφαία ιατρικά κέντρα στον κόσμο, το Johns Hopkins στις ΗΠΑ.
Οι ερευνητές εξέτασαν την επίδραση του υδροθείου, του αερίου που προκαλεί αυτή την χαρακτηριστική μυρωδιά, στον γηρασμένο εγκέφαλο. Το συμπέρασμά τους είναι ενδιαφέρον: Σε χαμηλά και ελεγχόμενα επίπεδα, το υδρόθειο μπορεί να προστατεύει τα εγκεφαλικά κύτταρα και να επιβραδύνει τις διαδικασίες που μοιάζουν με αυτές της νόσου Αλτσχάιμερ.
Τι ανακάλυψαν οι ερευνητές;
Το σώμα μας ήδη παράγει μικρές ποσότητες υδροθείου ως μέρος της φυσιολογικής κυτταρικής δραστηριότητας. Αυτό το αέριο έχει σημαντικό ρόλο στην επικοινωνία μεταξύ κυττάρων και στη ρύθμιση διαφόρων διαδικασιών, συμπεριλαμβανομένων και αυτών στον εγκέφαλο.
Σε μια μελέτη που δημοσιεύτηκε το 2021 στο PNAS, οι ερευνητές του Johns Hopkins δημιούργησαν το εξής: Τα ποντίκια τροποποιήθηκαν γενετικά έτσι ώστε οι εγκέφαλοί τους να μιμούνται τις αλλαγές που χαρακτηρίζουν την νόσο του Αλτσχάιμερ στον άνθρωπο. Έλαβαν θεραπεία με NaGYY, ένα μόριο-δωρητή που απελευθερώνει σταδιακά υδρόθειο στα κύτταρα. Επρόκειτο για μια ελεγχόμενη φαρμακευτική ουσία που εισάγεται στο σώμα.
Κατά τη διάρκεια 12 εβδομάδων, οι ερευνητές μέτρησαν:
- Χωρική μνήμη
- Κινητικές δεξιότητες και φυσική δραστηριότητα
- Αλλαγές στον εγκέφαλο σε επίπεδο πρωτεϊνών και βιοχημικών διαδικασιών
Τα αποτελέσματα
Τα ποντίκια που έλαβαν το μόριο που απελευθερώνει H₂S εμφάνισαν περίπου 50% βελτίωση στις γνωστικές και κινητικές δεξιότητες σε σχέση με τα ποντίκια «Αλτσχάιμερ» που δεν έλαβαν θεραπεία. Οι εγκέφαλοί τους έδειξαν επίσης, πιο φυσιολογική δραστηριότητα ενός σημαντικού ενζύμου, της GSK3β, που συνδέεται άμεσα με την πρωτεΐνη ταυ (tau).
Όταν τα επίπεδα υδροθείου ήταν φυσιολογικά, φάνηκε ότι η GSK3β «απομακρυνόταν» από την υπερβολική αλληλεπίδραση με την ταυ, μειώνοντας την τάση της ταυ να σχηματίζει τοξικά συσσωματώματα.
Επιπλέον, οι ερευνητές έδειξαν ότι μια χημική διαδικασία που ονομάζεται S σουλφυδρυλίωση, η προσθήκη ομάδων θείου στις πρωτεΐνες, μειώνεται σημαντικά στον γηρασμένο εγκέφαλο και στον εγκέφαλο με Αλτσχάιμερ. Η αποκατάσταση των φυσιολογικών επιπέδων υδροθείου βοήθησε στην επαναδόμηση αυτής της διαδικασίας και στη βελτίωση της λειτουργίας των κυττάρων.
Ποια είναι η σχέση με τα αέρια;
Τα αέρια στο πεπτικό σύστημα παράγονται εν μέρει από τη δραστηριότητα των βακτηρίων του εντέρου, και μέρος της δυσάρεστης οσμής προέρχεται πράγματι από το υδρόθειο. Αξίζει να σημειωθεί ότι η μελέτη δεν χρησιμοποίησε αέρια που προέρχονται από το έντερο, αλλά έναν εσωτερικό κυτταρικό μηχανισμό για την παραγωγή/λήψη H₂S σε ελεγχόμενα επίπεδα.
Γιατί είναι σημαντική αυτή η μελέτη για την έρευνα της νόσου Αλτσχάιμερ;
Η νόσος Αλτσχάιμερ είναι μια πολύπλοκη νευροεκφυλιστική πάθηση που περιλαμβάνει, μεταξύ άλλων:
- Εναποθέσεις πρωτεΐνης βήτα-αμυλοειδούς
- Μπερδέματα της πρωτεΐνης ταυ μέσα στα νευρικά κύτταρα
- Χρόνια φλεγμονή στον εγκέφαλο
- Δυσλειτουργία των μιτοχονδρίων
- Μειωμένη ικανότητα των κυττάρων να καθαρίζουν τα απόβλητα
Η έρευνα για το υδρόθειο εντάσσεται σε μια σειρά μελετών που δείχνουν ότι τα βιολογικά αέρια (όπως NO, CO και H₂S) λειτουργούν ως «μοριακοί αγγελιοφόροι» στον εγκέφαλο.
Οι ερευνητές υποστηρίζουν ότι η διατήρηση φυσιολογικών επιπέδων H₂S στα εγκεφαλικά κύτταρα μπορεί:
- Να προστατεύει τα νευρικά κύτταρα από οξειδωτική βλάβη
- Να διατηρεί τη φυσιολογική δραστηριότητα σημαντικών ενζύμων (όπως η GSK3β)
- Και ίσως να επιβραδύνει κάποιες διαδικασίες που οδηγούν σε γνωστική έκπτωση
Αυτό απέχει πολύ από το να αποτελέσει «θεραπεία», αλλά παρέχει μια νέα κατεύθυνση για πιθανούς θεραπευτικούς στόχους, για παράδειγμα, φάρμακα-δότες σχεδιασμένα να απελευθερώνουν H₂S σε ακριβείς δόσεις και στις σωστές περιοχές του εγκεφάλου.
Τέλος, είναι σημαντικό να κατανοήσουμε ότι πρόκειται για μελέτη σε ποντίκια σε πειραματικό μοντέλο, και ότι δεν υπάρχει ακόμη εγκεκριμένη θεραπεία σε ανθρώπους βασισμένη σε ένεση H₂S.
Η μελλοντική ιατρική μπορεί να περιλαμβάνει περισσότερες θεραπείες βασισμένες σε «βιολογικά αέρια» σε ελεγχόμενες δόσεις. Μέχρι τότε, οι γνωστές συστάσεις για την πρόληψη της άνοιας παραμένουν ισχυρές: φυσική δραστηριότητα, μεσογειακή διατροφή, καλός ύπνος, ισορροπία αρτηριακής πίεσης και λιπιδίων, διακοπή καπνίσματος, προστασία ακοής και όρασης, και διατήρηση κοινωνικής ζωής και ενεργού εγκεφάλου.
