Glucosamina poate agrava Alzheimerul prin stimularea glicosilării anormale a creierului
Un supliment popular pentru sănătatea articulațiilor este acum sub observație, după ce cercetătorii au legat glucosamina de deteriorarea memoriei la șoarecii cu Alzheimer și de rezultate mai slabe în viața reală pentru persoanele cu demență.
Un studiu recent publicat în revista Nature Metabolism a evidențiat că suplimentarea cu glucosamină a agravat deficitele de memorie în modelele de șoareci cu Alzheimer și a fost asociată cu rezultate clinice mai slabe la pacienții cu demență.
Boala Alzheimer (AD) este o afecțiune neurodegenerativă legată de vârstă, caracterizată prin pierderea neuronilor, disfuncții sinaptice, declin cognitiv și inducerea neuroinflamației. Dovezi recente sugerează că disfuncțiile metabolice, inclusiv metabolismul alterat al glucozei și lipidelor, joacă un rol semnificativ în fiziopatologia și progresia AD.
Deși există dovezi tot mai multe care subliniază schimbările metabolice în fiziopatologia AD, modificările dinamice în căile metabolice interconectate și produsele lor secundare (metabolite) nu au fost explorate în mod cuprinzător. Glicosilarea este un proces biochimic vital prin care glicanii (molecule complexe de carbohidrați) sunt atașați covalent de proteinele țintă, asigurând stabilitatea și funcționalitatea acestora.
În creier, glicosilarea joacă un rol esențial în comunicarea neuronală, influențând plasticitatea sinaptică, funcția receptorilor neurotransmițătorilor și semnalizarea neuroimună. Glicosilarea anormală a fost legată de alterarea funcției microgliale, neuroinflamație, agregarea și propagarea proteinelor tau, precum și formarea plăcilor de amiloid-beta.
Având în vedere asocierea potențială a glicosilării cu caracteristicile principale ale fiziopatologiei AD, cercetătorii de la Universitatea din Florida au efectuat o analiză extinsă a dosarelor medicale ale pacienților, împreună cu studii de multiomică spațială și urmăriri izotopice ale țesutului cerebral uman și ale modelelor de șoareci cu AD, formulând ipoteza că hiper-glicosilarea este o caracteristică patologică a AD.
Cercetătorii au aplicat tehnici avansate de imagistică pe modele de șoareci cu AD și țesut cerebral uman post-mortem și au observat o creștere a abundenței N-glicanelor în regiunile de materie albă și cenușie din probele cerebrale ale pacienților cu AD. Aceste observații sugerează o schimbare metabolică către hiper-glicosilare.
În probele umane, hiper-glicosilarea materiei cenușii a crescut progresiv pe parcursul stadiilor Braak, în timp ce creșterile în materia albă au apărut mai devreme și nu au persistat în etapele ulterioare. Această constatare sugerează că hiper-glicosilarea poate varia în funcție de regiunile cerebrale și de stadiile bolii.
Dând importanță rolului glicanelor în menținerea funcției cerebrale, cercetătorii au investigat impactul funcțional al hiper-glicosilării asupra fiziopatologiei AD. Aceștia au efectuat perturbări genetice și dietetice în modelele de șoareci cu AD pentru a modula biosinteza glicanelor.
Prin efectuarea de reducții genetice ale enzimelor cheie implicate în glicosilare, au observat îmbunătățiri cognitive în șoarecii cu AD. În contrast, au observat o creștere a glicosilării și deficite de comportament în modelele 5xFAD după administrarea orală de glucosamină. Aceste observații susțin un rol cauzal al dereglementării glicanelor în severitatea bolii în modelele de șoareci.
Cu toate acestea, aceste intervenții pe termen scurt nu au modificat semnificativ volumul plăcilor de amiloid, tauopatologia sau abundanța astrocytelor reactive, sugerând că glicosilarea poate afecta deficitele cognitive prin mecanisme dincolo de markerii clasici ai fiziopatologiei AD.
Având în vedere că glucosamina este un supliment frecvent utilizat pe piață, adesea de către vârstnici pentru sănătatea articulațiilor, cercetătorii au extins aceste constatări la populații umane. Aceștia au utilizat o abordare de procesare a limbajului natural pentru a analiza dosarele medicale ale pacienților diagnosticați cu boala Alzheimer și demențe asociate (ADRD) sau cu deficiențe cognitive ușoare și au constatat că aproximativ 8% dintre pacienți aveau documentată utilizarea glucosaminei.
Analiza de corelație, controlând pentru vârstă, sex și caracteristicile demografice ale pacienților, a arătat că utilizarea glucosaminei era asociată cu o creștere de 25% a riscului de mortalitate pe parcursul unei analize de supraviețuire de 10 ani în rândul pacienților cu ADRD, dar nu și pentru pacienții cu deficiențe cognitive ușoare. Aceste observații sugerează că pacienții cu demență stabilită ar putea fi mai susceptibili la rezultate negative legate de glucosamină.
De asemenea, analiza a arătat că utilizarea glucosaminei era asociată cu o proporție mai mare cu 25% a pacienților care trec de la deficiențe cognitive ușoare la ADRD. Studiul arată că hiper-glicosilarea determinată de creșterea biosintezei glicanelor în creier ar putea contribui semnificativ la fiziopatologia AD.
Având în vedere aceste descoperiri, cercetătorii consideră că această cale metabolică complexă ar putea reprezenta o nouă țintă terapeutică pentru AD. Glicosilarea este un proces biologic complex prin care se atașează glicanii complexi de proteinele țintă pentru a îmbunătăți stabilitatea. Prin analiza glicoproteomică, studiul a confirmat că majoritatea proteinelor glicosilate identificate în AD sunt proteine de membrană neuronală critice pentru propagarea potențialului de acțiune și transmiterea sinaptică.
Având în vedere că glucosamina este un supliment alimentar utilizat pe scară largă și este direct implicată în biosinteza glicanelor, cercetătorii au suplimentat șoarecii modificați genetic cu glucosamină, observând o creștere semnificativă a glicosilării proteinelor și o agravare a deficitelor cognitive.
Aceste constatări au fost susținute de analiza dosarelor medicale ale pacienților cu ADRD sau deficiențe cognitive ușoare. Rezultatele studiilor pe animale și umane indică faptul că glucosamina ar putea agrava vulnerabilitatea neurodegenerativă în demența stabilită, deși datele umane rămân observaționale.
Cercetătorii au constatat că aproximativ 8% dintre pacienții studiului aveau documentată utilizarea glucosaminei și estimează că extrapolarea acestui procent la populația mai largă din SUA afectată de AD și demență ar putea însemna că mai mult de un milion de pacienți ar putea fi expuși unui supliment care necesită evaluări clinice suplimentare de siguranță.
Cu toate acestea, analiza umană a fost retrospectivă și bazată pe utilizarea documentată a suplimentului în dosarele medicale, ceea ce înseamnă că nu poate stabili cauzalitatea. Utilizarea suplimentelor fără prescripție medicală poate fi subraportată, iar confuzia reziduală rămâne o posibilitate.
Având în vedere consecințele clinice ale acestor descoperiri, cercetătorii subliniază
