Xenonul ar putea avea efecte neuroprotectoare pentru pacienții cu Alzheimer

În boala Alzheimer, acumulările anormale de proteine (amiloid și tau) perturbă comunicarea neuronală și duc la procese inflamatorii de amploare în creier. Majoritatea tratamentelor se concentrează pe țintirea depozitelor de amiloid și tau, însă o nouă direcție de cercetare vizează microglia, celulele imune de „primă linie” din creier, a căror disfuncție se corelează cu progresia bolii. Xenonul este un gaz nobil care, datorită capacității de a pătrunde rapid bariera hematoencefalică, a fost deja folosit ca agent anestezic și neuroprotector pentru unele tipuri de leziuni cerebrale acute.
Studiul publicat în revista Science Translational Medicine și derulat de o echipă de cercetători de la Mass General Brigham și Washington University School of Medicine în St. Louis sugerează că inhalarea de xenon poate contribui la protejarea împotriva bolii Alzheimer prin mecanisme neuroimune. Mai exact, xenonul, un gaz nobil cu proprietăți cunoscute în anestezie și neuroprotecție, a demonstrat capacitatea de a modula activitatea microgliei și de a ameliora semnificativ patologia din modele murine de amiloidoză și tauopatie. În plus, cercetătorii subliniază potențialul terapeutic pe termen lung al xenonului în alte boli neurodegenerative, iar un studiu de fază 1 la om urmează să înceapă în 2025.

Cercetătorii au folosit mai multe modele murine relevante pentru boala Alzheimer: modele cu amiloidoză (APP/PS1 și 5xFAD), recunoscute pentru acumularea de plăci amiloide și model cu tauopatie (P301S), care reproduce acumulările patologice de proteine tau. Xenonul a fost administrat prin inhalare în camere special concepute, astfel încât să asigure o dozare controlată și repetată.

Echipa a analizat microglia din creierul șoarecilor expuși la xenon și a observat un fenotip intermediar, denumit de autori „pre-MGnD” (microglie pre-neurodegenerativă). În acest stadiu, microglia prezintă o capacitate crescută de a fagocita proteinele agregate (mai ales amiloid) și de a reduce inflamația locală. Printre factorii cheie ai acestui proces s-a evidențiat semnalizarea prin interferon gamma (IFN-γ). Studiul a arătat că xenonul poate crește producția de IFN-γ (de exemplu, prin modularea celulelor T CD8+), susținând astfel tranziția microgliei către un fenotip mai protector.

Efecte observate în modelele murine

• Diminuarea amiloidozei și a distrofiei neuritice: la șoarecii APP/PS1 și 5xFAD, inhalarea de xenon a favorizat compactarea plăcilor amiloide și a redus leziunile locale ale neuronilor.  
• Scăderea inflamației: investigarea țesutului cerebral a evidențiat niveluri reduse ale markerilor proinflamatori, concomitent cu creșterea populațiilor microgliale cu fenotip protector.  
• Îmbunătățirea comportamentelor asociate funcțiilor executive: de pildă, șoarecii au prezentat comportament îmbunătățit de construire a cuiburilor (nest-building), un test comportamental sensibil la disfuncțiile neurocognitive.
• Reducerea atrofiei cerebrale: la modelul P301S, care dezvoltă patologie tau, s-a observat că xenonul a încetinit procesul de atrofiere a țesutului cerebral.

Semnificația clinică și planuri viitoare

Întrucât xenonul traversează cu ușurință bariera hematoencefalică, el poate reprezenta o soluție pentru dificultatea majoră din domeniul neuroștiințelor: transportul substanțelor active la nivelul creierului. Un studiu clinic de fază 1, planificat să înceapă în 2025, se va concentra pe administrarea de xenon la voluntari sănătoși pentru a testa siguranța și dozarea optimă. Dacă rezultatele preliminare confirmă profilul de siguranță, cercetătorii intenționează să testeze xenonul în stadii precoce de boală Alzheimer și în alte boli neurodegenerative (precum scleroza multiplă sau scleroza laterală amiotrofică). De asemenea, echipa investighează metode pentru creșterea eficienței folosirii xenonului (de pildă, tehnologii de reciclare) și elucidează mai detaliat mecanismele moleculare implicate.

Concluzii

Studiul demonstrează că inhalarea de xenon ar putea modula în mod favorabil microglia și procesul inflamator din boala Alzheimer, atât în modele de amiloidoză, cât și în cele de tauopatie. Prin declanșarea unei stări microgliale intermediare și amplificarea semnalizării IFN-γ, xenonul favorizează procesarea depozitelor amiloide, reduce inflamația și poate proteja țesutul neuronal împotriva atrofiei. Rezultatele oferă o perspectivă promițătoare pentru potențiale terapii neuroprotectoare, mai ales în condițiile în care xenonul pătrunde ușor în creier și are deja un istoric de utilizare sigură în practica medicală. În așteptarea rezultatelor studiilor clinice la om, xenonul se conturează ca un posibil aliat în încetinirea sau chiar modificarea cursului unor boli neurodegenerative complexe, precum boala Alzheimer.