Voivatko punajuuret tarttua Alzheimerin tautiin juurillaan?
Alzheimerin taudille on tunnusomaista beeta-amyloidiplakit aivoissa, jotka häiritsevät hermosolujen normaalia toimintaa. Voisiko yhteinen kasvipigmentti tarjota korjauksen?
Alzheimerin taudin merkittävin fysiologinen ominaisuus on amyloidibetaksi kutsuttujen aminohapporyhmien liikakertyminen aivoihin.
Nämä klusterit voivat joskus muodostua vielä suuremmiksi muodostumiksi, joita kutsutaan beeta-amyloidiplakkeiksi.
Kun liian monta beeta-amyloidiryhmää kykenee "kasaantumaan" aivoihin, se häiritsee normaalia signalointia hermosolujen välillä. Beeta-amyloidiryhmitykset laukaisevat myös hermoston tulehdusvasteen, joka on yhdistetty tämän tilan etenemiseen.
Mutta entä jos joitain näistä fysiologisista prosesseista voitaisiin hidastaa yleisen aineen ansiosta, joka löytyy laajalti saatavilla olevasta juureksesta?
Tutkijat Etelä-Floridan yliopistosta Tampasta ovat kokeilleet yhdistettä nimeltä betaniini, joka on pigmentti, joka antaa punajuurille tumman punaisen värin.
Li-June Ming, Darrell Cole Cerrato ja heidän kollegansa selittävät, että tämä kasvipigmentti on vuorovaikutuksessa amyloidi-beetan kanssa estäen joitain prosesseja, joilla voi olla haitallisia vaikutuksia aivoihin.
Ryhmän tutkimustulokset esiteltiin tällä viikolla New Yorkin osavaltiossa New Orleansissa pidetyssä American Chemical Societyn 255. kansallisessa kokouksessa ja näyttelyssä.
Betaniini voi estää hapettumisen
Viime vuonna vuonna julkaistu tutkimus Gerontologian lehdet -sarja A osoitti, että punajuurimehun juominen ennen aerobista liikuntaa sai ikääntyvät aivot näyttämään nuoremmilta lisäämällä verenkiertoa aivoihin ja säätämällä hapen kiertoa.
Tämän ja vastaavan tutkimuksen innoittamana Ming ja tiimi päättivät selvittää, voisiko näissä juureksissa yleisesti esiintyvää betaniinia käyttää estämään amyloidi-beetan muodostumista klustereiksi, jotka vaikuttivat aivosolujen väliseen viestintään.
Tutkimukset osoittavat, että amyloidi-beetan aggregaatio haitallisiksi klustereiksi riippuu usein niiden vuorovaikutuksesta aivojen metallimolekyylien - erityisesti sinkin ja kuparin - kanssa.
Kun tällaisia klustereita muodostuu, uuden tutkimuksen tutkijat selittävät, että amyloidi beeta helpottaa aivojen tulehdusta ja hermosolujen hapettumista, mikä johtaa korjaamattomiin vaurioihin näille aivosoluille.
Ming ja kollegat päättivät selvittää, voisiko betaniinin lisääminen kemialliseen seokseen häiritä aggregaatioprosessia ja estää haitat.
Tätä varten he tekivät sarjan laboratoriokokeita, joissa he seurasivat amyloidi-beetan aktiivisuutta eri tilanteissa käyttäen 3,5-Di-tert-butyylikatekolia (DTBC), yhdistettä, jonka avulla tutkijat voivat tarkkailla hapetusprosessia.
Käyttämällä ultraviolettisäteilyllä näkyvää spektrofotometriaa tutkijat havaitsivat, pystyykö amyloidi beeta hapettamaan DTBC: tä ja missä olosuhteissa. Ei ole yllättävää, että he näkivät, että amyloidi beeta yksinään ei aiheuttanut paljon oksidatiivisia vaurioita - mutta kun se sitoutui kuparimolekyyleihin, hapettuminen oli huomattavaa.
Lisäkokeessa, joka lisäsi betaniinia seokseen, Ming ja kollegat näkivät, että pigmentti vähensi amyloidi-beetan aiheuttaman hapettumisen määrää jopa 90 prosenttia.
Tällainen löytö sai tutkijat olettamaan, että sokerijuurikkaasta saatu yhdiste voi olla hyvä paikka etsiä parempia Alzheimerin taudin lääkkeitä.
"Tietojemme mukaan betaniini, sokerijuurikkaan uutteessa oleva yhdiste, osoittaa jonkin verran lupausta tiettyjen aivojen kemiallisten reaktioiden estäjänä, jotka ovat osallisina Alzheimerin taudin etenemisessä", Ming sanoo.
"Tämä on vasta ensimmäinen askel, mutta toivomme, että löydöksemme kannustavat muita tutkijoita etsimään betaniinia muistuttavia rakenteita, joita voitaisiin käyttää syntetisoimaan lääkkeitä, jotka voivat helpottaa elämää hieman tästä taudista kärsiville."
Li-kesäkuu Ming
Vaikka tutkijat ovat varovaisia väittäessään, että sokerijuurikkaasta saatu yhdiste voi estää kokonaan Alzheimerin taudin, he ehdottavat, että se voi tarjota avaimen fysiologisten juuriensa torjunnassa.
"Emme voi sanoa, että betaniini lopettaa kokonaan [amyloidibeetan] taittumisen, mutta voimme sanoa, että se vähentää hapettumista", kertoo Cerrato.
"Vähemmän hapettumista", hän jatkaa, "voisi estää väärentymisen tietyssä määrin, ehkä jopa siinä määrin, että se hidastaa beeta-amyloidipeptidien aggregaatiota, jonka uskotaan olevan Alzheimerin lopullinen syy."
