Beyindeki glikoz depolarının, yani bildiğimiz adıyla şekerin, nöronların patolojik dejenerasyonunda bilim insanlarının daha önce düşündüğünden çok daha önemli bir rol oynayabileceği ortaya çıktı. Bu çarpıcı keşif, özellikle Alzheimer gibi nörodejeneratif hastalıkların tedavisinde yepyeni kapılar açma potansiyeli taşıyor.
Alzheimer hastalığı, nöronların içinde tau proteinlerinin zararlı birikimleriyle karakterize edilen bir "tauopatidir". Ancak bu birikimlerin hastalığın nedeni mi yoksa sonucu mu olduğu tam olarak anlaşılamamıştı. Yeni bir araştırma, tau ile glikozun depolanmış formu olan glikojen arasında önemli etkileşimler olduğunu ortaya koyarak bu konudaki boşluğu dolduruyor.
Amerika Birleşik Devletleri'nden bir araştırma ekibi tarafından yürütülen bu çalışma, glikojenin beyindeki fonksiyonlarına dair yeni bir bakış açısı sunuyor. Daha önce glikojenin sadece karaciğer ve kaslar için bir enerji yedeği olduğu düşünülürken, bu yeni bulgu bu görüşe meydan okuyor.
Konuyla ilgili açıklama yapan araştırmacılar, "Depolanmış glikojenin beyinde öylece durmadığını, patolojinin aktif bir parçası olduğunu" belirtiyor.
Glikojen ve nörodejenerasyon arasındaki daha önceki bağlantılar üzerine yapılan araştırmaları temel alan bilim insanları, hem sirke sinekleri (Drosophila melanogaster) üzerinde oluşturulan tauopati modellerinde hem de Alzheimer hastalarının beyin hücrelerinde aşırı glikojen seviyeleri olduğuna dair kanıtlar buldu.
Daha detaylı analizler, önemli bir mekanizmayı gün yüzüne çıkardı: Tau proteinleri, glikojenin beyindeki normal yıkımını ve kullanımını bozuyor. Bu durum, hem tau hem de glikojenin tehlikeli birikimlerine yol açarken, nöronların koruyucu savunma bariyerlerini de düşürüyor.
Bu etkileşimde kilit rol oynayan unsur, glikojenin vücudun kullanabileceği bir yakıta dönüştürülmesinden sorumlu ana enzim olan glikojen fosforilaz (GlyP) aktivitesidir. Araştırmacılar, sirke sineklerinde GlyP üretimini artırdıklarında, glikojen depolarının yeniden kullanılmaya başlandığını ve hücre hasarıyla mücadeleye yardımcı olduğunu gözlemledi.
Araştırma ekibinden bir bilim insanı, "GlyP aktivitesini artırarak, beyin hücreleri zararlı reaktif oksijen türlerini daha iyi detoksifiye edebildi, böylece hasarı azalttı ve hatta tauopati model sineklerin ömrünü uzattı" ifadelerini kullandı.
Ekip, beyin sağlığıyla ilişkilendirilen kısıtlı bir diyetin (düşük proteinli diyet) yardımcı olup olmayacağını merak etti. Tauopatiden etkilenen sirke sinekleri düşük proteinli bir diyete tabi tutulduğunda, daha uzun yaşadılar ve beyin hasarında azalma gösterdiler. Bu da diyetin tetiklediği metabolik değişimin GlyP'yi artırmaya yardımcı olabileceğini düşündürüyor.
Bu bulgular oldukça dikkat çekici; çünkü beyindeki glikojen ve tau birikiminin nasıl ele alınabileceğine dair yeni bir yol öneriyor. Araştırmacılar, diyet kısıtlamasının etkilerini taklit etmek için 8-Br-cAMP molekülü bazlı bir ilaç da geliştirdi ve bu ilacın deneylerde sinekler üzerinde benzer etkiler gösterdiği belirtildi.
Bu çalışma, diyabeti yönetmek ve kilo kaybını azaltmak için tasarlanmış, ancak artık bunamaya karşı koruma sağlama vaat eden Ozempic gibi GLP-1 reseptör agonistlerini içeren araştırmalarla bile bağlantılı olabilir. Araştırmacılar, bunun nedeninin bu ilaçların glikojenin yollarından biriyle etkileşime girmesi olabileceğini öne sürüyor.
Konuyla ilgili bir diğer araştırmacı, "Nöronların şekeri nasıl yönettiğini keşfederek, yaşa bağlı gerilemeyle mücadele etmek için hücrenin iç kimyasını hedef alan yeni bir tedavi stratejisini gün yüzüne çıkarmış olabiliriz" dedi.
"Toplum olarak yaşlanmaya devam ederken, bu tür bulgular beynimizin gizli şeker kodunu daha iyi anlamanın – ve belki de yeniden dengelemenin – bunamayla mücadele etmek için güçlü araçların kilidini açabileceği umudunu veriyor."
Araştırma, Nature Metabolism adlı bilimsel dergide yayımlandı.
