Tratamentul cu dopamină reduce simptomele bolii Alzheimer

O nouă metodă de combatere a bolii Alzheimer a fost descoperită de Takaomi Saido și echipa sa de la Centrul RIKEN Brain (CBS) din Japonia. Folosind un model pe șoareci, cercetătorii au descoperit că tratamentul cu dopamină poate ameliora simptomele fizice din creier și, de asemenea, poate îmbunătăți memoria.

Studiul, publicat în revista Science Signaling, analizează rolul dopaminei în stimularea producției de neprilisină, o enzimă ce poate descompune plăcile dăunătoare din creier, caracteristice bolii Alzheimer. Dacă se găsesc rezultate similare în studiile clinice efectuate pe oameni, acest lucru ar putea duce la o nouă modalitate de tratare a bolii.

Formarea plăcilor întărite în jurul neuronilor este unul dintre cele mai timpurii semne ale bolii Alzheimer, începând adesea cu zeci de ani înainte de apariția simptomelor comportamentale, cum ar fi pierderea memoriei. Aceste plăci sunt formate din fragmente ale peptidei beta-amiloide care se acumulează în timp.

În noul studiu, echipa lui Saido de la RIKEN CBS se concentrează pe enzima neprilisină, deoarece experimentele anterioare au arătat că o manipulare genetică care crește producția de neprilisină în creier - un proces numit stimulare - duce la mai puține plăci de beta-amiloid și la o memorie îmbunătățită la șoareci.

Deși manipularea genetică a șoarecilor pentru a produce neprilisină este utilă în medii experimentale, pentru tratarea oamenilor trebuie găsită o modalitate de a face acest lucru cu ajutorul medicamentelor. Pastilele sau injecțiile cu neprilisină nu sunt acceptabile deoarece enzima nu poate pătrunde în creier din fluxul sanguin.

Primul pas în noul studiu a fost examinarea atentă a unei varietăți de molecule pentru a determina care dintre ele ar putea crește în mod natural nivelurile de neprilisină în părțile potrivite ale creierului. Cercetările anterioare ale echipei au restrâns căutarea la hormonii produși de hipotalamus și au descoperit că aplicarea dopaminei pe celulele creierului cultivate într-o placă de mestecat a dus la creșterea nivelurilor de neprilisină și la scăderea nivelurilor de beta-amiloid liber.

Folosind sistemul DREADD, cercetătorii au introdus receptori mici de tip „design” în neuronii producători de dopamină din zona tegmentală ventrală a creierului șoarecilor. Prin adăugarea medicamentului de tip „design” adecvat în hrana șoarecilor, cercetătorii au reușit să activeze în mod constant acești neuroni, și numai acești neuroni, în creierul șoarecilor.

Ca și în cazul experimentului, activarea a dus la creșterea nivelului de neprilisină și la scăderea nivelului de beta-amiloid liber, dar numai în partea din față a creierului șoarecilor. Dar ar putea terapia să elimine plăcile? Da.

Cercetătorii au repetat experimentul folosind un model special de șoarece cu boala Alzheimer, în care șoarecii dezvoltă plăci de beta-amiloid. Opt săptămâni de tratament cronic au dus la o reducere semnificativă a numărului de plăci din cortexul prefrontal al acestor șoareci.

Sistemul DREADD este un sistem pentru manipularea precisă a unor neuroni specifici. Dar nu este foarte util în mediile clinice pentru oameni.

Experimentele finale au testat efectele tratamentului cu L-DOPA. L-DOPA este o moleculă precursoare a dopaminei adesea utilizată pentru tratarea bolii Parkinson, deoarece poate pătrunde în creier din sânge, unde este apoi transformată în dopamină.

Tratamentul șoarecilor model cu L-DOPA a dus la creșterea nivelului de neprilisină și la scăderea cantității de plăci beta-amiloide atât în partea din față, cât și în cea din spate a creierului. Șoarecii model tratați cu L-DOPA timp de trei luni au avut, de asemenea, performanțe mai bune la testele de memorie decât șoarecii model netratați.

Testele au arătat că nivelurile de neprilisină scad în mod natural odată cu vârsta la șoarecii normali, în special în partea frontală a creierului, ceea ce ar putea face din aceasta un bun biomarker pentru diagnosticul preclinic al bolii Alzheimer sau pentru diagnosticarea persoanelor cu risc crescut. Modul în care dopamina determină creșterea nivelurilor de neprilisină rămâne necunoscut și este următorul subiect de studiu pentru grupul lui Saido.

„Am demonstrat că tratamentul cu L-DOPA poate ajuta la reducerea plăcilor de beta-amiloid dăunătoare și la îmbunătățirea funcției de memorie la modelele de șoareci cu boala Alzheimer”, explică Watamura Naoto, primul autor al studiului.

„Cu toate acestea, se știe că tratamentul cu L-DOPA are efecte secundare grave la pacienții cu boala Parkinson. Așadar, următorul nostru pas este să investigăm modul în care dopamina reglează neprilizina în creier, ceea ce ar trebui să conducă la dezvoltarea unei noi abordări preventive care ar putea fi inițiată în stadiul preclinic al bolii Alzheimer.”