Hipoxia ca remediu: Nivelurile scăzute de oxigen restabilesc mișcarea în boala Parkinson

Oamenii de știință de la Institutul Broad și de la Universitatea General Brigham din Massachusetts au demonstrat că hipoxia cronică, comparabilă cu atmosfera din Tabăra de Bază a Everestului (~15% O₂), poate opri progresia și chiar inversa parțial tulburările de mișcare la șoareci, utilizând un model experimental al bolii Parkinson. Studiul este publicat în revista Nature Neuroscience.

Ce au făcut cercetătorii?

• Modelul parkinsonismului: modificările neurodegenerative dopaminergice caracteristice bolii Parkinson au fost induse la șoareci folosind toxina MPTP.
• Intervenție: Animalele au fost ținute în camere cu niveluri reduse de oxigen (mediu hipoxic) timp de câteva săptămâni înainte și după administrarea MPTP. Șoarecii din grupul de control au trăit într-o atmosferă normală.
• Evaluarea efectului: Activitatea motorie a fost testată pe un cilindru rotativ și în teste de coordonare, iar supraviețuirea neuronală a fost evaluată prin imunomarcarea celulelor dopaminergice din substantia nigra.

Constatări cheie

1. Restaurarea funcțiilor motorii:

   • Șoarecii aflați în hipoxie și-au păstrat capacitatea de a rămâne pe un cilindru rotativ la aproape 90% din nivelul animalelor sănătoase, în timp ce animalele de control au pierdut până la 60% din indicator.

2. Protecția neuronilor dopaminergici:

   • Mediul hipoxic a suprimat acumularea excesivă de peroxid de hidrogen și markeri de stres oxidativ, ceea ce a contribuit la conservarea neuronilor dopaminergici în substantia nigra.

3. Perioadă de intervenție:

   • Cel mai pronunțat efect neuroprotector a fost observat atunci când hipoxia a fost inițiată cu cel puțin o săptămână înainte de atacul toxic, dar chiar și după acesta, „climatul montan” a accelerat recuperarea parțială.

Mecanisme propuse

• Reducerea stresului oxidativ: reducerea PO₂ reduce formarea speciilor reactive de oxigen, care sunt esențiale în patogeneza bolii Parkinson.
• Activarea căilor adaptive: hipoxia stimulează genele dependente de HIF-1α care cresc rezistența neuronilor la stresul metabolic și toxic.
• Economie metabolică: reducerea consumului de oxigen pune celulele în „mod economic”, încetinind procesele degenerative.

„Observând recuperarea funcției motorii, ne-am dat seama că mulți neuroni nu sunt morți - sunt pur și simplu suprimați. Hipoxia îi «trezește» și îi protejează”, spune co-autoarea principală Vamsi Mootha.

Oportunități și provocări

• Hipoxie terapeutică: sesiunile scurte într-o cameră cu O₂ redus pot fi o completare a metodelor clasice (L-dopa și neurostimulare).
• Siguranță și dozaj: este necesară determinarea nivelului și duratei optime a hipoxiei pentru a evita efectele secundare (hipoxemie, riscuri pulmonare).
• Studii clinice: Viitor – studii pilot timpurii la persoane cu boala Parkinson pentru a testa tolerabilitatea „terapiei hipoxice” și impactul acesteia asupra calității vieții.

Autorii subliniază următoarele puncte cheie:

1. Neuroprotecție prin „economie” metabolică
   „Hipoxia pune neuronii dopaminergici într-o stare de cerere metabolică scăzută, reducând formarea speciilor reactive de oxigen și protejând celulele de toxicitatea MPTP”, notează prof. Vamsi Mootha.

2. Momentul terapiei contează
   „Am observat cel mai mare beneficiu atunci când hipoxia a fost inițiată cu 7 zile înainte de neurotoxină, dar hipoxia post-accident vascular cerebral a dus și la recuperarea parțială a funcției, deschizând o fereastră pentru intervenția clinică”, comentează co-autorul Dr. Jeffrey Miller.

3. Perspectiva „terapiei hipoxice”
   „Trecerea de la farmacologie la modularea terapeutică a mediului cerebral este o abordare fundamental nouă. Sarcina noastră acum este să determinăm parametrii optimi de O₂ și să creăm protocoale sigure pentru pacienții cu boala Parkinson”, rezumă Dr. Linda Zu.

Această lucrare deschide o nouă paradigmă pentru încetinirea neurodegenerării în boala Parkinson - nu prin medicamente, ci prin controlul aerului ambiant din interiorul creierului pentru a crea condiții similare cu cele în care supraviețuiesc neuronii dopaminergici.