Stresul oxidativ asupra mitocondriilor afectează funcția cognitivă, într-o manieră dependentă de vârstă

Daunele oxidative crescute sunt asociate cu unele tulburări neurodegenerative, inclusiv cu boala Alzheimer (AD). Chiar dacă fiziopatologia AD a fost investigată pe scară largă, relația probabilă dintre disfuncția mitocondrială și boală rămâne în mare parte necunoscută. O echipă de cercetare de la Institutul de Tehnologie Shibaura a confirmat că progresia AD este legată de deteriorarea oxidativă a creierului, care afectează funcția cognitivă la șoarecii transgenici AD într-o manieră dependentă de vârstă.
Lanțul mitocondrial de transport de electroni, care este necesar pentru generarea de energie în timpul proceselor celulare, produce, de asemenea, specii reactive de oxigen (ROS) care atacă țesuturile și provoacă leziuni oxidative. În unele cazuri, această afectare poate provoca disfuncții mitocondriale și chiar duce la moartea celulelor. Deoarece creierul uman folosește mai mult oxigen decât alte organe, este mai vulnerabil la deteriorarea determinată de ROS. Conform literaturii de specialitate, ROS provoacă, de asemenea, acumularea de amiloid-β (Aβ), care marchează debutul bolii Alzheimer (AD), o tulburare neurodegenerativă ireversibilă gravă.

Într-un studiu anterior, s-a descoperit faptul că nivelurile de oxidare au fost substanțial mai mari la șobolanii mai în vârstă cu deficiență de vitamina E decât la șobolanii mai tineri. În plus, producția de ROS prin oxidarea mitocondrială ar putea deteriora celulele creierului, implicând o legătură puternică între AD și disfuncția mitocondrială. Pentru a îmbunătăți această înțelegere, același grup de oameni de știință a demonstrat în cadrul studiului actual că progresia AD este strâns asociată cu afectarea oxidativă a creierului.

Pentru studiu, oamenii de știință au folosit trei grupuri de șoareci cu AD cu vârsta de 3, 6 și 20 de luni, împreună cu martori sănătoși. Pentru a-și testa abilitățile cognitive și de coordonare, șoarecii au fost examinați în două experimente binecunoscute: labirintul de apă Morris și testul Rota-rod. Ei au descoperit că șoarecii AD au avut nevoie de mai mult timp pentru a-și îndeplini obiectivele în labirint. În testul Rota-rod, șoarecii AD în vârstă de 6 și 20 de luni au rămas pe tijă mai mult timp, în timp ce șoarecii martor de vârstă potriviți au căzut mai repede. Rezultatele au sugerat că șoarecii AD au fost afectați cognitiv, dar nu au avut probleme de coordonare.

Pentru a identifica proteinele responsabile pentru afectarea cognitivă, autorii au colectat mostre de țesut din diferite părți ale creierului de la ambele grupuri de șoareci și au evaluat nivelurile de markeri oxidativi din probe. Cercetătorii au descoperit că șoarecii AD aveau niveluri mai mari de amiloid-β, cu o creștere treptată observată odată cu vârsta. Spre surprinderea lor, proteina Aβ1-42 legată de AD a fost semnificativ mai mare în hipocamp decât în ​​alte părți ale creierului. Cu toate acestea, cercetătorii nu au găsit modificări ale nivelurilor proteinei tau, care este un alt marker care se acumulează în creierul pacienților cu AD.

sursa: Science Daily