Ερευνητές στο Πανεπιστήμιο A&M του Τέξας λένε ότι βρήκαν έναν τρόπο να κάνουν ακριβώς αυτό, χρησιμοποιώντας ένα απλό ρινικό σπρέι σχεδιασμένο να μειώνει τη φλεγμονή στον εγκέφαλο. Σε μια νέα μελέτη, οι επιστήμονες αναφέρουν ότι η θεραπεία αποκαθιστά τη μνήμη, μειώνει τη χρόνια φλεγμονή και βελτιώνει τη λειτουργία των εγκεφαλικών κυττάρων μετά από δύο μόλις δόσεις.
Η ομάδα πιστεύει ότι τα ευρήματα θα μπορούσαν τελικά να οδηγήσουν σε νέες θεραπείες για καταστάσεις που σχετίζονται με τη γήρανση και τη γνωστική εξασθένηση, συμπεριλαμβανομένης της άνοιας και της νόσου του Αλτσχάιμερ.
Για χρόνια, οι επιστήμονες γνώριζαν ότι ο εγκέφαλος που γερνάει συχνά βιώνει επίμονα χαμηλά επίπεδα φλεγμονής, μια διαδικασία γνωστή ως «νευροφλεγμονή». Αυτή η χρόνια φλεγμονή μπορεί να επηρεάσει τη μνήμη, τη σκέψη και την ικανότητα του εγκεφάλου να προσαρμοστεί σε νέες καταστάσεις. Θεωρείται ότι συμβάλλει σημαντικά στις νευροεκφυλιστικές ασθένειες.
Τώρα, οι ερευνητές λένε ότι η διαδικασία μπορεί τελικά να μην είναι μόνιμη.
Επικεφαλής της έρευνας ήταν ο διακεκριμένος καθηγητής του πανεπιστημίου και ο αναπληρωτής διευθυντής του Ινστιτούτου Αναγεννητικής Ιατρικής. Δρ Ashok Shetty, Ανώτερος Επιστήμονας Έρευνας. Ο Madhu Lilavati Narayan και ο Dr. Με τον Mahidhar Kodali. Τα ευρήματά τους δημοσιεύτηκαν στο Journal of Extracellular Vesicles.
«Ασθένειες του εγκεφάλου που σχετίζονται με την ηλικία, όπως η άνοια, αποτελούν μείζονα ανησυχία για την υγεία παγκοσμίως», δήλωσε ο Shetty. «Αυτό που δείχνουμε είναι ότι η γήρανση του εγκεφάλου μπορεί να αντιστραφεί, έτσι ώστε οι άνθρωποι να παραμείνουν διανοητικά ευκρινείς, κοινωνικά αφοσιωμένοι και απαλλαγμένοι από την πτώση που σχετίζεται με την ηλικία».
Πώς λειτουργούν τα πειραματικά ρινικά σπρέι
Η θεραπεία βασίζεται σε μικροσκοπικά βιολογικά σωματίδια που ονομάζονται εξωκυτταρικά κυστίδια (EVs). Αυτές οι μικροσκοπικές δομές μεταφέρουν φυσικά γενετικό υλικό μεταξύ των κυττάρων. Σε αυτή την περίπτωση, φορτώθηκαν με microRNA, μόρια που βοηθούν στη ρύθμιση σημαντικών βιολογικών διεργασιών στον εγκέφαλο.
«Τα MicroRNA λειτουργούν σαν κύριοι ρυθμιστές», είπε ο Narayan. «Βοηθούν στη ρύθμιση και τη ρύθμιση πολλών γονιδίων και οδών σηματοδότησης στον εγκέφαλο».
Οι ερευνητές παρέδωσαν EVs μέσω ρινικού σπρέι, επιτρέποντας στη θεραπεία να παρακάμψει το προστατευτικό φράγμα του εγκεφάλου και να ταξιδέψει απευθείας στον εγκεφαλικό ιστό.
«Ο τρόπος παράδοσης είναι μια από τις πιο συναρπαστικές πτυχές της προσέγγισής μας», είπε ο Kodali. «Η ενδορινική χορήγηση μας επιτρέπει να προσεγγίσουμε και να θεραπεύσουμε τον εγκέφαλο απευθείας χωρίς επεμβατικές διαδικασίες».
Μόλις εισέλθει στον εγκέφαλο, η θεραπεία στοχεύει τα κύτταρα του ανοσοποιητικού που εμπλέκονται στη χρόνια φλεγμονή. Σύμφωνα με τους ερευνητές, η θεραπεία καταστέλλει τα φλεγμονώδη συστήματα όπως το φλεγμονώδες NLRP3 και το μονοπάτι σηματοδότησης CGAS-Sting, τα οποία συνδέονται στενά με τη φλεγμονή στον γερασμένο εγκέφαλο.
Αποκατάσταση της κυτταρικής ενέργειας του εγκεφάλου
Η θεραπεία έκανε περισσότερα από απλώς τη μείωση της φλεγμονής.
Οι επιστήμονες ανακάλυψαν επίσης ότι αποκατέστησε τη δραστηριότητα στα μιτοχόνδρια, μικροσκοπικές δομές μέσα στα κύτταρα που είναι υπεύθυνες για την παραγωγή ενέργειας. Η γήρανση και η φλεγμονή μπορεί να βλάψουν τα μιτοχόνδρια, καθιστώντας τα εγκεφαλικά κύτταρα λιγότερο αποτελεσματικά και πιο ευάλωτα στον εκφυλισμό.
Με τη βελτίωση της μιτοχονδριακής λειτουργίας, η θεραπεία βοηθά τα εγκεφαλικά κύτταρα να αποκαταστήσουν την ικανότητά τους να επεξεργάζονται και να αποθηκεύουν πληροφορίες.
«Δίνουμε στους νευρώνες τη σπίθα τους μειώνοντας το οξειδωτικό στρες και επανενεργοποιώντας τα μιτοχόνδρια του εγκεφάλου», είπε ο Narayan.
Οι βελτιώσεις δεν περιορίστηκαν σε βιολογικές μετρήσεις. Τα τεστ συμπεριφοράς έδειξαν ότι τα μοντέλα που υποβλήθηκαν σε θεραπεία απέδωσαν σημαντικά καλύτερα σε εργασίες μνήμης και αναγνώρισης. Ήταν πιο επιτυχημένοι στον εντοπισμό οικείων αντικειμένων, στον εντοπισμό νέων και στην ανίχνευση αλλαγών στο περιβάλλον τους από τους ελέγχους που δεν είχαν υποβληθεί σε θεραπεία.
«Βλέπουμε το σύστημα επιδιόρθωσης του ίδιου του εγκεφάλου να ξεκινά, να θεραπεύει τη φλεγμονή και να αποκαθίσταται», είπε ο Shetty.
Ίσως το πιο αξιοσημείωτο είναι ότι τα αποτελέσματα εμφανίστηκαν γρήγορα και διήρκεσαν για μήνες μετά από μόλις δύο δόσεις.
Πιθανές επιπτώσεις για την άνοια και την υγεία του εγκεφάλου
Οι ερευνητές πιστεύουν ότι η μέθοδος θα μπορούσε τελικά να έχει ευρύτερες ιατρικές εφαρμογές.
«Καθώς αναπτύσσουμε και κλιμακώνουμε αυτή τη θεραπεία, ένα απλό ρινικό σπρέι δύο δόσεων μπορεί μια μέρα να αντικαταστήσει επεμβατικές, επικίνδυνες διαδικασίες ή ακόμα και μήνες φαρμάκων», είπε ο Shetty.
Τα ευρήματα μπορεί να είναι ιδιαίτερα σημαντικά καθώς τα ποσοστά άνοιας συνεχίζουν να αυξάνονται. Στις Ηνωμένες Πολιτείες, η ετήσια επίπτωση της άνοιας αναμένεται να αυξηθεί από περίπου 514.000 το 2020 σε περίπου 1 εκατομμύριο έως το 2060.
«Η τάση δείχνει μια πιεστική ανάγκη για πολιτικές και καινοτόμες παρεμβάσεις που μπορούν να μειώσουν τόσο τον κίνδυνο όσο και τη σοβαρότητα νευροεκφυλιστικών διαταραχών όπως η άνοια», είπε ο Shetty.
Η μελέτη βρήκε παρόμοιες απαντήσεις στη θεραπεία και στα δύο φύλα, κάτι που σύμφωνα με τους ερευνητές είναι σχετικά ασυνήθιστο στη βιοϊατρική έρευνα.
«Είναι καθολικό», είπε η Shetty. «Τα αποτελέσματα της θεραπείας ήταν συνεπή και παρόμοια και στα δύο φύλα».
Στο μέλλον, η θεραπεία θα μπορούσε ενδεχομένως να βοηθήσει στην αποκατάσταση της λειτουργίας του εγκεφάλου σε ασθενείς με εγκεφαλικό επεισόδιο ή στην επιβράδυνση της γνωστικής έκπτωσης που σχετίζεται με τη γήρανση.
«Η προσέγγισή μας επαναπροσδιορίζει τι σημαίνει να γερνάς», είπε ο Shetty. “Στοχεύουμε στην επιτυχή γήρανση του εγκεφάλου: να κρατάμε τους ανθρώπους αφοσιωμένους, σε εγρήγορση και συνδεδεμένους. Όχι απλώς να ζούμε περισσότερο, αλλά να ζούμε πιο έξυπνες και υγιείς”, δήλωσε ο Shetty.
Μια νέα κατεύθυνση για την έρευνα της γήρανσης του εγκεφάλου
Η έρευνα υποστηρίχθηκε από το Εθνικό Ινστιτούτο για τη Γήρανση (NIA) και η ομάδα έχει ήδη καταθέσει ένα δίπλωμα ευρεσιτεχνίας στις ΗΠΑ για τη θεραπεία.
Σύμφωνα με τον Shetty, ο στόχος δεν είναι μόνο να κατανοήσουμε τη βιολογία πίσω από τη γήρανση του εγκεφάλου, αλλά και να αναπτύξουμε θεραπείες που μπορούν τελικά να ωφελήσουν τους ασθενείς.
«Δεν προσπαθούμε απλώς να κατανοήσουμε τις βιολογικές διεργασίες, αλλά μεταφράζουμε και αναπτύσσουμε τα ευρήματά μας σε θεραπείες πραγματικού κόσμου που μπορούν να κάνουν τη διαφορά», είπε ο Shetty.
Ενώ απαιτείται πρόσθετη έρευνα πριν δοκιμαστεί η θεραπεία σε ανθρώπους, η έρευνα προσφέρει μια ενδιαφέρουσα πιθανότητα: η γήρανση του εγκεφάλου μπορεί να μην είναι απλώς ένα αναπόφευκτο μέρος της γήρανσης.
«Η συνεργασία μας με τη NIA είναι πολύ σημαντική», είπε ο Shetty. «Η δουλειά όπως αυτή απαιτεί πόρους και τους κατάλληλους ανθρώπους για να αντιμετωπίσουν προβλήματα και να αναπτύξουν λύσεις που μπορούν να αλλάξουν ζωές».
