צוות מחקר ממכון גלדסטון למחקר ומאוניברסיטת קליפורניה בראשות אלזה סוברביאל (Suberbielle) גילה בניסוי אשר בדק תאי עצב של עכברים, ממצא אשר משנה את כל מה שחשבו עד היום על המוח.
בניסוי הועברה קבוצת עכברים מכלוב שבו שהו לכלוב חדש עשיר בגירויים חזותיים, שמיעתיים וחושיים אחרים. לאחר כשעתיים הוחזרו העכברים לסביבתם הטבעית ואז התברר שנמצאו אצלם ב-DNA שברים דו-גדיליים, שברים אשר קשה מאוד לתקן. כאשר חזרו העכברים לשגרה, תוקנו השברים.
ניסוי אחר כלל הכנסה לכלוב העשיר בגירויים של עכברים שלהם רמת ביתא-עמילואיד רבה במוח, הצטברות שאופיינית לחולי אלצהיימר. אצל עכברים אלו, בעקבות הגירויים, עלה מספר השברים הדו-גדיליים ב-DNA , מספר שברים שהיו גדול בלאו הכי. כמו כן היה לאותם שברים קשה מאוד להתאחות.
מחקר זה מעורר תהיות מאחר שלמידה אמורה לפתח את הסינפסות במוח ולא לגרום ל-DNA של תאי עצב, תאים נדירים שאינם מתחדשים, להיפגע.
תג: אלצהיימר
לזכור בעזרת המתכות במוחנו
הזיכרון שלנו הוא היכולת לאחסן מידע אשר מגיע אלינו דרך החושים לטווח הקצר או הארוך ולשלוף אותו כשצריך. עד היום התיאוריה סברה שהזיכרון נמצא בתאי העצב, אך לא הסבירה כיצד עובד הזיכרון ברמה העמוקה יותר, משמע ברמה המולקולרית.
מחקר חדש שנעשה באוניברסיטה העברית בשילוב עם חברת MX Biotech
ושנרשם עליו פטנט מתאר מודל חדש אשר טוען שהמתכות, אשר נמצאות במוחנו בתווך הבין עצבי (משמע באיזורים שבין תאי העצב), הם אלו אשר מהוות את אבני הבניין של הזיכרון שלנו. זו גם הסיבה שמחקרים רבים מוכיחים שעודף או חוסר מתכות במוח משבש את יכולת הזיכרון.
לפי מודל זה, האינטראקציה של התווך הבין-תאי ו-15 המתכות בתוכו עם תאי העצב היא זו שמאפשרת את הזיכרון. מתכות כמו אשלגן או נתרן יוצרות מבנים לא יציבים אשר מהווים את הזיכרון לטווח קצר, בעוד מתכות כמו אבץ ונחושת יוצרים מבנים יציבים יותר אשר משמשים כזיכרון לטווח ארוך.
הבנת המודל ויישומו יכולה ליצור קבוצת תרופות חדשה למחלות אשר מערבות פגיעה בזיכרון של האדם כמו מחלת האלצהיימר.
מחסום דם-מוח במחלת האלצהיימר-כיוון טיפולי חדש
הסיבה האמיתית למחלת האלצהיימר איננה ידועה עדיין. בעבר היתה סברה שהתאים המתנוונים הם אלו המייצרים את המוליך העצבי אצטילכולין והמחסור בו הוא זה שגורם למחלה. בהמשך גילו שמתנוונים גם תאים אשר מייצרים את המוליך גלוטמאט (המוליך העצבי העיקרי במוח אשר גורם להפעלת תאי עצב אחרים), לאחר מכן גילו שרבדים של חלבונים בשם עמילואיד-ביתא הם אלו אשר גורמים לניוון תאי העצב.
כל הגילויים הללו יצרו תרופות אשר מטפלות בחוסרי המוליכים העצביים ומפרקות את העמילואיד-ביתא, תרופות העוזרות באופן זמני בלבד.
הסוג השכיח של האלצהיימר פחות מקושר לגנטיקה, אך בכל זאת נמצא שאללים מסוימים של הגן APOE (ובייחוד APOE4) מגבירים פי 12 את הסיכוי לחלות באלצהיימר.
חלבון ה-APOE מקושר לקבוצת חלבונים אשר קושרים חומרים שומניים כדוגמת הכולסטרול ומחקר חדש מגלה שיש לחלבון זה גם תפקיד מכריע בהגנת על המוח.
מחסום דם-מוח (בלועזית BBB) הינו מחסום אשר מונע מחומרים מזיקים להגיע אל תוך המוח. הדבר מתרחש בעזרת סינון הדם המגיע אל כלי הדם המספקים דם למוח כך שרק מוליקולות קטנות (ולא גדולות כדוגמת הכולסטרול) יצליחו לעבור אל תוך המוח. מחסום דם-מוח הוא גם הסיבה שתרופות רבות לא יכולות לחדור אל תוך המוח.
מחקר חדש אשר בעזרת הנדסה גנטית הצליח להחדיר לעכברים גן אנושי של APOE, גילה שהכנסת גן זה גרמה לפגיעה במחסום דם-מוח כך שחומרים רעילים כן הצליחו לחדור אל תוך המוח ולהרוג תאי עצב.
אותם חוקרים גם הגדילו לעשות ותיקנו את המנגנונים המולקולריים בעזרת תרופות, מה שהחזיר את מחסום הדם-מוח לתקינות, הביא להפסקת מותם של תאי העצב ובמקרים מסוימים גם להחלמה.
מסקנת מחקר זה היא שאולי הגורם הראשוני למחלת האלצהיימר איננה שקיעת העמילואיד-ביתא אלא פגיעה במחסום דם-מוח, מה שגורם למעבר חומרים רעילים אל תוך המוח. תרופות שיצליחו לתקן פגיעה זו אולי יוכלו למנוע את תחילתה של המחלה.
קשר חדש בין חלבון elF2alpha לבין מחלת האלצהיימר
מחקר חדש אשר נעשה באוניברסיטת חיפה בראשותו של פרופ’ קובי רוזנבלום, ראש החוג לנוירוביולוגיה באוניברסיטת חיפה, מגלה קשר חדש בין גורמי סיכון של מחלת האלצהיימר לבין חלבון בשם elF2alpha אשר קשור לבקרה של תהליכים מוחיים אשר יוצרים חלבונים.
מחלת האלצהיימר היא מחלה נפוצה מאוד אשר משפיעה על תאי המוח שנים לפני שמופיעים סימפטומים ממשיים לכך כאשר בשלביה המתקדמים של המחלה ישנם משקעי חלבון עמילואיד.
ישנם שני סוגים של אלצהיימר- אלצהיימר משפחתי גנטי (FAD-Familial AD) של 5% מאוכלוסיית החולים אשר בו מופיעים הסימפטומים לפני גיל 65 ואלצהיימר ספורדי, אשר לו יש גורמי סיכון אחרים אך גם בהם מעורבים גנים מסוימים (כמו גן APOE4).
מחקרים אחרונים בתחום חלבוני המוח גילו שניתן לשפר יכולת קוגניטיבית בעזרת שינוי חלבון מסוים ששמו elF2alpha , אשר מבקר את יצירת החלבונים בכל התאים, בתוכם גם תאי העצב במוח ונשאלה השאלה האם ניתן בעזרת שינוי החלבון הנדון לשפר ואף למנוע פגיעה קוגניטיבית אצל חולי אלצהיימר עוד בשלבים המוקדמים של המחלה, לפני הופעת הסימפטומים.
המחקר של יפעת שגב, דוקטורנטית של פרופ’ רוזנבלום, מצא שאצל חיות מזדקנות יש שינוי בחלבון elF2alpha, כך שישנם ירידה ביצירת חלבונים, מה שפוגע ביצירת זכרונות חדשים לטווח הארוך ומראה שהאלצהיימר הוא בעצם סוג הזדקנות של המוח. כמו כן הוא מצא שעכברים צעירים בעלי גן Apoe4 יצרו את אותו השינוי בחלבון ה- elF2alphaוהראו פגיעה קוגניטיבית, כפי שהיה אצל החיות המזדקנות.
מכאן שקיים קשר בין חלבון ה- elF2alphaלבין גן Apoe4 אשר משפיעה על סנתוז החלבונים בתא, ובעצם מביא להזדקנות מוקדמת, מצב שאותו חווים חולי אלצהיימר. הצלחה ביכולת לשנות את החלבון יכולה בעתיד להביא לתרופות אשר יעצרו את האלצהיימר עוד בתחילתו.
מבוסס על כתבתו של אילן יבלברג, עיתון גלילאו מס’ 171, ע”מ 44-45.
פספוס בבקרת איכות החלבונים והקשר לאלצהיימר
קבוצה בראשות פרופ’ מרק ספרו ממכון וייצמן הצליחה לזהות פגם בבקרת איכות של חלבונים אשר קשור לחדירת אל-דופה לשרשראות חלבון המעורבים במחלת האלצהיימר, כשטעות זאת מובילה ליצירת גושי חלבון המפריעים לתפקוד התאים.
הוראות לתרגום חלבונים מועברות בעזרת RAN מעביר בתהליך משותף עם אנזים שנקרא “אמינו אציל טי-אר-אן-איי-סינתטאז” . אנזים זה, אשר “מעמיס” את חומצות האמינו על ה-RNA המעביר, אחראי גם על בקרת האיכות של חומצת האמינו שהוא מעמיס.
חומצת אמינו בשם טירוזין, דומה למוליקולה שנקראת אל-דופה (תרופה שניתנת לחולי פארקינסון), שבה יש בנוסף גם מוליקולות חמצן ומימן.
כשמתבצעת טעות שבה מוחלפת הטירוזין באל-דופה, מתרחשת יצירת חלבון שמצטבר ולא מתפרק בקלות.
האנזים “אמינו אציל טי-אר-אן-איי-סינתטאז” נמצא בגרסאות שונות בציטופלסמה של התא ובמיטוכונדריה שלו, כשהגרסה המיטוכונדרית פשוטה יותר ולכן בה נעשות יותר טעויות בבקרת החלבונים, טעויות שהם הרסניות יותר לבריאות האדם.
לימוד מוזיקה כדוחה התפתחות שיטיון ואלצהיימר
מחקרים קודמים הראו שפעילות גופנית ועיסוק בפעילות קוגנטיבית ברמה גבוהה לאורך החיים עוזרים לדחות התפתחות שיטיון (כדוגמת מחלת אלצהיימר).
מחקר מקיף בדק האם נגינה על כלי נגינה יכולה לתרום לדחייה ונמצא שאפשר להצביע על קשר ישיר בין מספר שנות הנגינה על כלי נגינה לבין יכולות קוגניטיביות בגיל המבוגר.
למרות זאת, קיימות במחקר מספר בעיות מתולוגיות שמעמידות בספק את המסקנה ומצריכות מחקרים נוספים בתחום.
אלצהיימר ואצטילכולין אסתראז-גילויים חדשים
פרופ’ יואל זוסמן ממכון ויצמן ושותפיו הצליחו להסביר את מהירות פעולתו של האנזים אצטילכולין אסתראז, מה שיכול לאפשר בעתיד לפיתוח אמצעים טובים יותר לטיפול באלצהיימר.
האנזים אצטילכולין אסתראז מפסיק את מעבר האות העצבי בעזרת פירוק המתווך העצבי אצטילכולין ואז מונע נעילת שרירים, הפסקת נשימה ומוות.
מאידך, במחלת אלצהיימר, דווקא עיכוב מהירות פעולתו ואז מיעוט תוצרי הפירוק של האצטילכולין אסתראז יכולה לשפר את מצבם של חולי אלצהיימר.
מהירות הפירוק של אנזים זה מקורה בשימוש בשני פתחים אשר מונעת “פקקי תנועה” במהלך הפירוק ומחישה את פעולתו. הצלחה בהאטת מהירות פעולתו יכולה להוביל בשיפור חולי אלצהיימר מתקדמים, גורם התמותה החמישי מעל גיל 65 בארה”ב.
הקינמון מעכב התפתחות אלצהיימר ואף מפרק משקעים שלה
בתוך צמח הקינמון ישנו חומר בעלי יכולת בליעה גבוהה של קרינה אולטרא-סגול (UV) אשר
מעבר ליכולתה לעכב פעילות של וירוסים בעלי מעטפת (כמו וירוס השפעת) וסגולות רבות
אחרות, התברר שהיא גם מונעת התחברות מולקולות עמילואידיות לשרשרת אחת ארוכה, מה
שגורם למשקעים במוח ולהרג תאי עצב במחלת האלצהיימר.
מעבר למניעה, החומר (אשר נקרא CEppt) גם מסוגל לפרק מולקולות עמילואידיות שכבר
התחברו בעבר ואז להקל על סימפטומי המחלה.
הבעיה היא שלא ניתן לצרוך כמויות גדולות של קינמון בשל רעילות חומרים שבתוכו
לכבד ולכן החוקרים, בראשות פרופ’ עובדיה, מאוניברסיטת תל-אביב פיתחו שיטה
לברור אך ורק את החומר הפעיל המונע והמקל על האלצהיימר. כך יהיה ניתן בעתיד לקחת אותו כתרופה בכמויות גדולות יותר מאשר הקינמון הרגיל.
שיפור הזיכרון בעזרת תוספי תזונה
מחקר לא חדש, אבל בין שאר החומרים, ישנם 2 חומרים תזונתיים טבעיים שמתקשרים לשיפור הזיכרון- הראשון הוא תוסף תזונה המדמה פוספטידיל סרין, חומר טבעי במוח אשר אחראי על חילוף החומרים, העברת אותות בין התאים ותהליכי למידה וזיכרון. בגיל מבוגר ריכוזו בגוף יורד. מרכיב שני הוא חומצות שומן מסוג אומגה 3 אשר רמות נמוכות שלהם בדם נקשרו לבעיות בזיכרון. מחקרים הוכיחו שמתן תוספי תזונה אלו משפרים את הזיכרון במימד המיידי והמושהה שלו ומגבירים את יכולות הלמידה.