Kutatók felfedeztek egy "kapcsolót", ami megvédi az agyat az Alzheimer-kórtól

Az Alzheimer-kór kutatásában alkalmazott új megközelítés mellett a Buck Intézet tanulmánya magyarázatot adhat arra, hogy a GLP-1 agonista gyógyszerek miért ígéretesek a demencia kezelésében.

Kiderült, hogy az idegsejtek nem csupán üzemanyagként tárolják a cukrot, hanem átirányítják azt az antioxidáns védekezés működtetéséhez, de csak akkor, ha egy GlyP nevű enzim aktív. Amikor ez a rendszer blokkolódik, mérgező tau fehérje halmozódik fel, és felgyorsítja az agy degenerációját.

A Buck Öregedéskutató Intézet tudósainak új tanulmánya egy meglepő szereplőt tárt fel az Alzheimer-kór és a demencia más formái elleni küzdelemben: az agy cukoranyagcseréjét. A Nature Metabolism című folyóiratban megjelent kutatás feltárja, hogy a glikogén – a glükóz egy tárolt formája – lebontása az idegsejtekben hogyan védheti meg az agyat a mérgező fehérjék felhalmozódásától és degenerációjától.

A glikogént jellemzően a májban és az izmokban tárolt tartalék energiaforrásnak tekintik. Bár kis mennyiségben az agyban is megtalálható, különösen az asztrocitáknak nevezett támogató sejtekben, a neuronokban betöltött szerepét sokáig elhanyagolhatónak tekintették. „Ez az új tanulmány megkérdőjelezi ezt a nézetet, és ezt meglepő következményekkel teszi” – mondja Pankaj Kapahi professzor, PhD, a tanulmány vezető kutatója. „A tárolt glikogén nem csak raktározódik az agyban; szerepet játszik a patológiában.”

A kutatócsoport felfedezte, hogy a tauopátia (neurodegeneratív betegségek egy csoportja, beleértve az Alzheimer-kórt is) légy- és humán modelljeiben egyaránt a neuronok túlzott glikogénfelhalmozódást mutatnak. Ami még fontosabb, ez a felhalmozódás hozzájárul a betegség progressziójához. Bar szerint a tau, a hírhedt fehérje, amely az Alzheimer-kóros betegeknél csomókat képez, fizikailag kötődik a glikogénhez, csapdába ejti azt és megakadályozza a lebomlását.

Amikor a glikogén nem tud lebomlani, a neuronok elveszítik az oxidatív stressz kezelésének egyik alapvető mechanizmusát, amely kulcsfontosságú az öregedés és a neurodegeneráció folyamatában. A glikogén-foszforiláz (GlyP) nevű enzim – amely beindítja a glikogén lebontásának folyamatát – aktivitásának helyreállításával a kutatók azt találták, hogy csökkenthetik a tau-val kapcsolatos károsodást a gyümölcslegyekben és az emberi őssejtekből származó neuronokban.

Ahelyett, hogy a glikogént üzemanyagként használnák az energiatermeléshez, ezek az enzimek által támogatott neuronok a cukormolekulákat a pentóz-foszfát útvonalba (PPP) irányították át – ez egy kritikus útvonal a NADPH (nikotinamid-adenin-dinukleotid-foszfát) és a glutation előállításához, amelyek az oxidatív stressz ellen védenek. „A GlyP aktivitásának növelésével az agysejtek jobban méregteleníthetik a káros reaktív oxigénfajokat, ezáltal csökkentve a károsodást, sőt meghosszabbítva a tauopátiás modelllegyek élettartamát” – mondta Bar.

Még ígéretesebb, hogy a csapat kimutatta, hogy az étrendi korlátozás természetes módon fokozta a GlyP aktivitását és javította a tau-val kapcsolatos eredményeket legyekben. Ezeket a hatásokat farmakológiailag is utánozták egy 8-Br-cAMP nevű molekula segítségével, ami azt mutatja, hogy az étrendi korlátozás előnyei reprodukálhatók a cukortisztító rendszer gyógyszeres aktiválásával. „Ez a megmagyarázhatja, hogy a GLP-1 gyógyszerek, amelyeket ma már széles körben használnak a fogyáshoz, miért ígéretesek a demencia kezelésében, potenciálisan az étrendi korlátozás utánzásával” – mondta Kapahi.

Kapahi szerint ez a tanulmány nemcsak az agyi glikogén-anyagcsere jelentőségére mutat rá, hanem új irányt is nyit az Alzheimer-kór és a kapcsolódó betegségek elleni kezelések keresésében. „Azáltal, hogy felfedeztük, hogyan dolgozzák fel a neuronok a cukrot, talán egy új terápiás stratégiára bukkantunk: olyanra, amely a sejt belső kémiáját célozza meg az életkorral összefüggő hanyatlás elleni küzdelemben” – mondja. „Ahogy társadalomként öregszünk, az ilyen eredmények reményt adnak arra, hogy agyunk rejtett cukorkódjának jobb megértése – és talán az egyensúly helyreállítása – hatékony eszközöket szabadíthat fel a demencia leküzdésére.”

Sudipta Bar, Kenneth A. Wilson, Tyler A. U. Hilsabeck, Sydney Alderfer, Eric B. Dammer, Jordan B. Burton, Samah Shah, Anja Holtz, Enrique M. Carrera, Jennifer N. Beck, Jackson H. Chen, Grant Kauwe, Fatemeh Seifar, Ananth Shantaraman, Tara E. Tracy, Nicholas T. Seyfried, Birgit Schilling, Lisa M. Ellerby, Pankaj Kapahi. Neuronal glycogen breakdown mitigates tauopathy via pentose-phosphate-pathway-mediated oxidative stress reduction. Nature Metabolism, 2025; DOI: 10.1038/s42255-025-01314-w