Alzheimerova choroba: Naděje na zlepšení existuje

Alzheimerova choroba: Naděje na zlepšení existuje

A který ty vlastně jsi?“ Slyšet tuto větu od některého ze svých rodičů je jedna z nejsmutnějších věcí na světě. Člověk, který vás celý život miloval a opatroval, vás najednou nepoznává. Viník je jasný: Alzheimerova choroba. Nové poznatky ze světa epigenetiky naštěstí dávají v oblasti boje s touto nemocí velkou naději.

 

AN je v západní společnosti nejčastější příčinou demence. Ve věkové kategorii na 65 let postihuje 17 % populace, ve skupině nad 85 let je to už ale 50 %. Riziko se tak zdvojnásobuje zhruba každých pět let, takže největším epigenetickým rizikem je zjevně právě stárnutí. Dalšími rizikovými faktory vzniku AN jsou také nemoci či druhy chování, které samy vesměs mají epigenetické pozadí – například cukrovka, obezita, deprese, nedostatek pohybu či kouření.

Navenek se AN projevuje výrazným úbytkem paměti a duševních schopností, na úrovni mozku pak tvorbou dvou typů tzv. proteinových agregátů, které poškozují nervové buňky a narušují jejich funkci. Tím prvním jsou tzv. amyloidní plaky, které jsou tvořené bílkovinou jménem amyloid-beta, tím druhým pak neurofibrilární klubka čili spirálovitá vlákna tvořená několika proteiny.

 

Epigenetika a Alzheimerova choroba

Mohou za vznik Alzheimerovy nemoci (AN) geny? Ano i ne. Přímých genetických souvislostí bylo nalezeno jen málo, zato však byla potvrzena celá řada těch, které nazýváme epigenetické. Jde o chemické reakce, které ovlivňují aktivitu celé řady našich genů, a tím mohou podpořit i vznik AN.

Epigenetické změny probíhají v naší DNA prakticky neustále, zejména vlivem našeho životního stylu a prostředí, které nás obklopuje. Časem mohou některé naše geny zcela vypnout, takže je to stejné, jako by v DNA vůbec nebyly, jiné naopak znovu zapnout, aktivovat. Některé z epigenetických změn jsou pozitivní, například nám umožňují se adaptovat na různé okolnosti našeho života, velká část ale negativní.

Negativních epigenetických změn v DNA obecně přibývá s věkem. Rychlost jejich přibývání sice můžeme do značné míry ovlivnit tím, že budeme zdravě jíst, pravidelně se hýbat, vyhýbat se škodlivinám z životního prostředí a třeba i užívat doplňky stravy s epigenetickými účinky, zcela však tento proces zastavit neumíme. To je také důvod, proč nás s rostoucím věkem trápí čím dál tím více nemocí. Zvláště ty, které nazýváme civilizační (kardiovaskulární choroby, rakovina, cukrovka, ale i artróza), totiž mají do značné míry epigenetický podklad. A platí to i pro Alzheimerovu nemoc.

Většina studií zaměřená na osoby trpící AN u nich prokázala zvýšenou míru dvou epigenetických reakcí: metylace genů a deacetylace histonů. Obě přitom vypínají geny (popřípadě snižují jejich aktivitu), a tím výrazně snižují plasticitu naší genetické informace. Potvrzeny byly i mutace některých enzymů, které se epigenetických procesů účastní. Důsledkem jsou pak neurodegenerativní procesy vedoucí ke vzniku AN.

Nervový systém je totiž velice složitý a specializovaný. Miliony buněk jsou v něm uspořádány v různých strukturách s charakteristickými epigenetickými profily, které jsou úzce spojeny s různými funkcemi. Fungování mozku a nervové soustavy tedy není řízeno pouze geneticky, ale klíčovou roli zde hrají i epigenetické profily ovlivňující čtení jednotlivých genů. Proto je právě nervová soustava velice citlivá na veškeré epigeneticky působící jevy.

Nutno říci, že výzkumy epigenetického pozadí AN jsou teprve v počátcích a část z nich zatím proběhla pouze na zvířecích a tkáňových modelech, jejich výsledky jsou však velice nadějné.

A co všechno je tedy v oblasti prevence a léčby Alzheimerovny choroby můžeme pro sebe a své blízké udělat?

 

Životní prostředí

Řada výzkumů naznačuje, že riziko vzniku AN může výrazně zvýšit působení některých toxinů z životního prostředí. Platí to například pro olovo, které se usazuje v mozkové kůře a hipokampu (tj. v částech zodpovědných za intelekt a paměť), poškozuje tam mozkové buňky a mění epigenetické profily (zejména metylaci DNA). Riziko AN ve vyšším věku dokonce může zvýšit i expozice olova už v dětském věku.

Dalšími škodlivými těžkými kovy jsou arzen, hliník a kadmium. Na riziku AN se ovšem prokazatelně podílejí i exhalace z dopravy, zejména pak oxidy dusíku a jemné prachové částice (https://www.epivyziva.cz/skodliviny-z-dopravy-zvysuji-riziko-alzheimerovy-choroby).

 

Výživa

Výživa patří mezi nejvýraznější epigenetické faktory, takže pravděpodobně hraje nemalou roli i při vzniku Alzheimerovy choroby. Poměrně zásadní vliv zde má nadměrný obsah sacharidů ve stravě, který vede ke vzniku tzv. inzulinové rezistence. Jde o stav, který je typický hlavně pro cukrovku II. typu – slinivka při něm produkuje dostatek inzulinu, ale tkáně vůči němu ztrácejí citlivost, a důsledkem je zvýšená hladina glukózy v krvi. Ta pak epigenetickou cestou zvyšuje průběh zánětlivých procesů v těle a negativně ovlivňuje riziko řady chorob – kromě cukrovky také obezity, srdečně cévních nemocí a rovněž i AN.

Když totiž stoupá hladina cukru v krvi, zvyšuje se i jeho přísun do mozku. To samé ovšem neplatí pro přísun inzulinu do mozkové tkáně, toho se tam naopak při inzulinové rezistenci dostane méně. Mozkové buňky tak nemohou glukózu, která se k nim dostává, využít, naopak trpí nedostatkem výživy a dochází k jejich poškozování. Nejcitlivější jsou přitom buňky hipokampu, což je část mozku zodpovědná za paměť.

Snížení obsahu sacharidů ve stravě (zvláště pak těch s vysokým glykemickým indexem) by tak mělo být v prevenci i léčbě AN prvním krokem. Pozitivně působí i omezení celkového kalorického příjmu, stejně jako snížení konzumace alkoholu, která obecně způsobuje řadu negativních epigenetických změn.

Naopak mnohé rostlinné i živočišné potraviny obsahují řadu složek, s epigenetickým působením, které mají pozitivní epigenetické působení a riziko AN díky tomu snižují. Z výzkumů je možné zmínit například ten, který zkoumal účinky stravovacího systému jménem MIND Diet (tj. dieta pro mysl) – ten spočívá v omezení kalorického příjmu a časté konzumaci celkem 15 složek stravy, například zeleniny (zvláště té se zelenými listy), ryb, drůbeže, olivového oleje, červeného vína, ořechů, luštěnin a bobulového ovoce. Takzvané MIND skóre (tedy poměr, kterým strava zkoumané osoby odpovídá zásadám stravovacího systému) přitom přímo souviselo s rizikem AN.

 

Pohyb

Pravidelná pohybová aktivita, zejména ta vytrvalostního charakteru (chůze, plavání, cyklistika, běh…) je obecně velice účinnou prevencí úbytku kognitivních schopností ve vyšším věku – duševní schopnosti sportujících seniorů jsou oproti vrstevníkům výrazně lepší. Zároveň je ale i velmi účinnou prevencí AN. Jednak má přímé epigenetické účinky (ovlivňuje zejména metylační vzorce DNA) a jednak má pozitivní vliv na metabolismus glukózy (zejména v oblasti hipokampu), jehož poruchy hrají při rozvoji AN roli.

Příznivý vliv pohybu byl v rámci studií patrný u osob, které se vytrvalostní aktivitě věnovali minimálně 68 minut týdně. Intenzita přitom nemusí být nijak zvlášť vysoká – pro běžného člověka (tedy nikoliv například toho, který se sportu i ve veteránském věku věnuje závodně) bohatě stačí zátěž na úrovni svižné chůze. Přínos intenzivnějších aktivit je vyšší jen zcela minimálně.

 

Doplňky stravy

Jak už jsme řekli, řada potravin obsahuje epigeneticky působící složky, které mohou být velmi užitečné v prevenci i léčbě Alzheimerovy choroby. Pokud je konzumujeme ve vysokých koncentracích, tj. formou doplňků stravy, mohou být jejich účinky v tomto směru opravdu výrazné.

Vitaminy skupiny B – pomáhají regulovat v těle hladinu homocysteinu, který může být příčinou negativních epigenetických reakcí související s AN. Důležitou roli hrají zejména vitamin B12 a kyselina listová.

Vitamin D3 – také jeho dostatečný příjem prokazatelně u lidí snižuje riziko AN. Epigenetické mechanismy tohoto působení sice zatím nebyly popsány, protože jde ale o vitamin s výraznými epigenetickými účinky, je jejich existence velmi pravděpodobná.

Omega-3 – tyto nenasycené mastné kyseliny obecně snižují rychlost úbytku kognitivních schopností ve vyšším věku. Ukazuje se také, že mají výrazné epigenetické působení, které může ovlivnit vznik a průběh AN. Snižují například koncentrace několika enzymů jménem histondeacetylázy, které se podílejí na epigenetické reakci deacetylace  histonů (ta, jak už jsme uvedli, snižuje aktivitu důležitých genů a podílí se na vzniku AN). Nadějné účinky zde měla kúra v trvání šesti měsíců.

Kurkumin v kombinaci s piperinem – brání shlukování bílkovin tvořící beta-amyloidní plaky a neurofibrilární klubka a také snižuje hladinu histondeacetyláz.

Vitamin A – deficit kyseliny retinové, která je spolu s beta-karotenem a retinolem součástí komplexu vitaminu A, snižuje metylaci řady důležitých genů, které mohou souviset se vznikem AN.

Kvercetin – podporuje mechanismy zvyšující neuroplasticitu nervové soustavy.

Šišák bajkalský – jedna ze základních bylin tradiční čínské medicíny má neuroprotektivní efekt a zlepšuje paměť.

Vitamin E – jeho zvýšený příjem stravou snižuje riziko AN.

EGCG – snižuje tvorbu beta-amyloidních plaků a chrání a pomáhá obnovovat mitochondrie buněk v hipokampu a mozkové kůře.

Resveratrol – vykazuje výrazný neuroprotektivní efekt (tj. chrání nervové buňky před poškozením), stabilizuje hladinu amyloidu beta 40, zlepšuje prokrvení mozku, dlouhodobou paměť i funkci hipokampu.

 

Zdroje informací

Xin Y., Chanrion B., Liu M. M., Galfalvy H., Costa R., Ilievski B., et al. (2010). Genome-wide divergence of DNA methylation marks in cerebral and cerebellar cortices. PLoS ONE 5:e1135710.1371/journal.pone.0011357

Alzheimer’s Association (2010). 2010 Alzheimer’s disease facts and figures. Alzheimers Dement. 6158–194.

Cummings J. L. (2004). Alzheimer’s disease. N. Engl. J. Med. 351 56–67.

Kivipelto M., Mangialasche F. (2014). Alzheimer disease: to what extent can Alzheimer disease be prevented? Nat. Rev. Neurol. 10 552–553. 10.1038/nrneurol.2014.

Chouliaras L., van den Hove D. L., Kenis G., Keitel S., Hof P. R., van Os J., et al. (2012). Prevention of age-related changes in hippocampal levels of 5-methylcytidine by caloric restriction. Neurobiol. Aging 33 1672–1681. 10.1016/j.neurobiolaging.2011.06.003

Citron M., Oltersdorf T., Haass C., McConlogue L., Hung A. Y., Seubert P., et al. (1992). Mutation of the beta-amyloid precursor protein in familial Alzheimer’s disease increases beta-protein production. Nature 360 672–674. 10.1038/360672a0

Murrell J., Farlow M., Ghetti B., Benson M. D. (1991). A mutation in the amyloid precursor protein associated with hereditary Alzheimer’s disease. Science 254 97–99. 10.1126/science.1925564

Mastroeni D., McKee A., Grover A., Rogers J., Coleman P. D. (2009). Epigenetic differences in cortical neurons from a pair of monozygotic twins discordant for Alzheimer’s disease. PLoS ONE 4:e6617 10.1371/journal.pone.0006617

Marques S, Outeiro TF. Epigenetics in Parkinson’s and Alzheimer’s diseases. Subcell Biochem2013;61:507–25.

Dosunmu R, Alashwal H, Zawia NH. Genome-wide expression and methylation profiling in the aged rodent brain due to early-life Pb exposure and its relevance to aging. Mech Ageing Dev 2012;133:435–43.

Georgia Ede. Preventing Alzheimer’s Disease May Be Easier Than You Think. Psychology Today. Sep 07, 2016. https://www.psychologytoday.com/us/blog/diagnosis-diet/201609/preventing-alzheimer-s-disease-may-be-easier-you-think

Dimitrios Athanasopoulos, George Karagiannis, and Magda Tsolaki. Recent Findings in Alzheimer Disease and Nutrition Focusing on Epigenetics. Adv Nutr. 2016 Sep; 7(5): 917–927. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5015036/#b23

Nicolia V, Lucarelli M, Fuso A. Environment, epigenetics and neurodegeneration: focus on nutrition in Alzheimer’s disease. Exp Gerontol 2015;68:8–12.

Dougherty RJ, Schultz SA, Kirby TK, Boots EA, Oh JM, Edwards D, Gallagher CL, Carlsson CM, Bendlin BB, Asthana S, Sager MA, Hermann BP, Christian BT, Johnson SC, Cook DB, Okonkwo OC. Moderate Physical Activity is Associated with Cerebral Glucose Metabolism in Adults at Risk for Alzheimer’s Disease. J Alzheimers Dis. 2017;58(4):1089-1097. doi: 10.3233/JAD-161067.

Joven J, Micol V, Segura-Carretero A, Alonso-Villaverde C, Menéndez JA. Bioactive Food Components Platform: polyphenols and the modulation of gene expression pathways: can we eat our way out of the danger of chronic disease? Crit Rev Food Sci Nutr 2014;54:985–1001.

Sadowska-Bartosz I, Bartosz G. Effect of antioxidants supplementation on aging and longevity. Biomed Res Int 2014;2014:404680.

Banerjee A, Khemka VK, Ganguly A, Roy D, Ganguly U, Chakrabarti S. Vitamin D and Alzheimer’s disease: neurocognition to therapeutics. Int J Alzheimers Dis 2015;2015:192747.

Wang X, Hjorth E, Vedin I, Eriksdotter M, Freund-Levi Y, Wahlund LO, Cederholm T, Palmblad J, Schultzberg M. Effects of n-3 FA supplementation on the release of proresolving lipid mediators by blood mononuclear cells: the OmegAD study. J Lipid Res 2015;56:674–81.

Burdge GC. Lillycrop KA. Fatty acids and epigenetics. Curr Opin Clin Nutr Metab Care 2014;17:156–61.

Martin SL, Hardy TM, Tollefsbol TO. Medicinal chemistry of the epigenetic diet and caloric restriction. Curr Med Chem 2013;20:4050–9.

Hu S, Maiti P, Ma Q, Zuo X, Jones MR, Cole GM, Frautschy SA. Clinical development of curcumin in neurodegenerative disease. Expert Rev Neurother 2015;15:629–37.

Gerszon J, Rodacka A, Puchała M. Antioxidant properties of resveratrol and its protective effects in neurodegenerative diseases. Adv Cell Biol 2014;4.

Ho L, Ferruzzi MG, Janle EM, Wang J, Gong B, Chen TY, Lobo J, Cooper B, Wu QL, Talcott ST, et al.Identification of brain-targeted bioactive dietary quercetin-3-O-glucuronide as a novel intervention for Alzheimer’s disease. FASEB J 2013;27:769–81.

Martha Clare Morris, S.D., Christy C. Tangney, Ph.D., Yamin Wang, Ph.D., Frank M. Sacks, M.D., David A Bennett, M.D., and Neelum T. Aggarwal, M.D. MIND Diet Associated with Reduced Incidence of Alzheimer’s Disease. Alzheimers Dement. 2015 Sep; 11(9): 1007–1014. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4532650/

Dragicevic N, Smith A, Lin X, Yuan F, Copes N, Delic V, Tan J, Cao C, Shytle RD, Bradshaw PC. Green tea epigallocatechin-3-gallate (EGCG) and other flavonoids reduce Alzheimer’s amyloid-induced mitochondrial dysfunction. J Alzheimers Dis. 2011;26(3):507-21.

 

Zanechat odpověď
Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.