Может ли свекла победить болезнь Альцгеймера?
Болезнь Альцгеймера характеризуется наличием бета-амилоидных бляшек в головном мозге, которые нарушают нормальное функционирование нейронов. Может ли обычный растительный пигмент решить эту проблему?
Наиболее заметной физиологической характеристикой болезни Альцгеймера является чрезмерное накопление в мозге кластеров аминокислот, называемых бета-амилоидом.
Эти кластеры могут иногда объединяться в еще более крупные образования, известные как бета-амилоидные бляшки.
Когда слишком много групп бета-амилоида могут «накапливаться» в головном мозге, это нарушает нормальную передачу сигналов между нейронами. Группы бета-амилоидов также вызывают воспалительную реакцию нервной системы, которая связана с прогрессированием этого состояния.
Но что, если некоторые из этих физиологических процессов можно замедлить благодаря общему веществу, содержащемуся в широко доступном корнеплодах?
Исследователи из Университета Южной Флориды в Тампе экспериментировали с соединением под названием бетанин, который представляет собой пигмент, придающий свекле темно-красный цвет.
Ли-Джун Мин, Даррелл Коул Серрато и их коллеги объясняют, что этот растительный пигмент взаимодействует с бета-амилоидом, предотвращая некоторые процессы, которые могут оказывать вредное воздействие на мозг.
Результаты исследования группы были представлены на этой неделе на 255-м Национальном собрании и выставке Американского химического общества, проходившем в Новом Орлеане, штат Луизиана.
Бетанин может предотвратить окисление
Исследование, опубликованное в прошлом году в Журналы геронтологии серии А показали, что употребление свекольного сока перед аэробными упражнениями заставляет стареющий мозг выглядеть моложе за счет увеличения притока крови к мозгу и регулирования циркуляции кислорода.
Заинтригованные этим и подобными исследованиями, Мин и его команда решили посмотреть, можно ли использовать бетанин, обычно содержащийся в этих корнеплодах, для предотвращения образования кластеров бета-амилоида, которые влияют на связь между клетками мозга.
Исследования показывают, что агрегация бета-амилоида в опасные кластеры часто зависит от их взаимодействия с молекулами металлов, особенно цинка и меди, в головном мозге.
Исследователи нового исследования объясняют, что когда такие кластеры действительно образуются, бета-амилоид способствует воспалению мозга и окислению нейронов, что приводит к непоправимому повреждению этих клеток мозга.
Мин и его коллеги решили посмотреть, может ли добавление бетанина в химическую смесь нарушить процесс агрегации и предотвратить вред.
Для этого они провели серию лабораторных экспериментов, в которых они отслеживали активность бета-амилоида в различных контекстах, используя 3,5-ди-трет-бутилкатехол (DTBC), соединение, которое позволяет исследователям наблюдать процесс окисления.
Затем, используя спектрофотометрию в ультрафиолетовой и видимой области, исследователи выяснили, способен ли бета-амилоид окислять DTBC и при каких обстоятельствах. Неудивительно, что они увидели, что бета-амилоид сам по себе не вызывает значительного окислительного повреждения, но когда он связывается с молекулами меди, окисление оказывается значительным.
Однако в следующем эксперименте, в ходе которого к смеси был добавлен бетанин, Минг и его коллеги увидели, что пигмент снижает степень окисления, вызванного бета-амилоидом, до 90 процентов.
Такое открытие побудило исследователей выдвинуть гипотезу о том, что соединение, полученное из свеклы, может быть хорошим местом для поиска лучших лекарств от болезни Альцгеймера.
«Наши данные предполагают, что бетанин, соединение в экстракте свеклы, имеет определенные перспективы в качестве ингибитора определенных химических реакций в головном мозге, которые участвуют в прогрессировании болезни Альцгеймера», - говорит Минг.
«Это всего лишь первый шаг, но мы надеемся, что наши открытия побудят других ученых искать структуры, похожие на бетанин, которые можно было бы использовать для синтеза лекарств, которые могли бы немного облегчить жизнь тем, кто страдает этим заболеванием».
Ли-Джун Мин
Хотя ученые опасаются утверждать, что соединение, полученное из свеклы, может полностью предотвратить болезнь Альцгеймера, они все же предполагают, что это может стать ключом к устранению его физиологических корней.
«Мы не можем сказать, что бетанин полностью останавливает неправильную укладку [бета-амилоида], но мы можем сказать, что он снижает окисление», - объясняет Серрато.
«Меньшее окисление, - продолжает он, - может в определенной степени предотвратить неправильное сворачивание, возможно, даже до такой степени, что оно замедлит агрегацию бета-амилоидных пептидов, что считается основной причиной болезни Альцгеймера».
