Wstęp
Choroba Alzheimera (AD) jest jednym z najczęstszych schorzeń neurodegeneracyjnych, odpowiadającym za 50-60% przypadków demencji. Charakteryzuje się postępującym i nieodwracalnym pogorszeniem pamięci, funkcji poznawczych i wykonawczych. Pomimo intensywnych badań nad patogenezą AD, mechanizmy prowadzące do jej rozwoju pozostają niejasne. Wśród wielu teorii dotyczących przyczyn choroby wymienia się toksyczność amyloidu β (Aβ), nieprawidłową modyfikację białka Tau, stres oksydacyjny oraz dysfunkcję układu cholinergicznego.
Chondroityna siarczanowa (CS) oraz selen, połączone w formie nanocząsteczek, wykazują obiecujące działanie w terapii AD. CS znana jest ze swoich właściwości przeciwutleniających i neuroprotekcyjnych, natomiast selen jest kluczowym mikroelementem o działaniu przeciwnowotworowym i antyoksydacyjnym. W niniejszym artykule przedstawiamy wyniki badań nad wpływem nanocząsteczek chondroityny siarczanowej z selenem (CS@Se) na modelu myszy z chorobą Alzheimera, z uwzględnieniem ich wpływu na florę jelitową.
Metody badawcze
Materiały i zwierzęta
Badania przeprowadzono na myszach C57BL/6J, które podzielono na sześć grup. Model AD indukowano poprzez podawanie D-galaktozy i AlCl3. Grupy eksperymentalne otrzymywały różne dawki CS@Se przez 40 dni.
Testy behawioralne
Przeprowadzono szereg testów behawioralnych, w tym labirynt wodny Morrisa oraz test rozpoznawania nowych obiektów, aby ocenić zdolności poznawcze i pamięciowe myszy.
Analiza flory jelitowej
Flora jelitowa myszy była analizowana za pomocą sekwencjonowania 16S rDNA, co pozwoliło na ocenę różnorodności i obfitości mikrobiomu jelitowego.
Wyniki
Poprawa funkcji poznawczych
Nanocząsteczki CS@Se znacząco poprawiły zdolności uczenia się i pamięci u myszy z AD. Wyniki testów behawioralnych wykazały, że myszy poddane terapii CS@Se miały krótsze czasy ucieczki w labiryncie wodnym Morrisa i lepsze wyniki w testach pamięciowych.
Zmiany w strukturze mózgu
Analiza histopatologiczna wykazała, że CS@Se zmniejszały uszkodzenia komórek piramidowych w hipokampie oraz poprawiały strukturę synaps i mitochondriów, co jest kluczowe dla poprawy funkcji neuronów.
Wpływ na florę jelitową
CS@Se wpłynęły na różnorodność flory jelitowej, zwiększając obfitość bakterii z typów Firmicutes i Actinobacteria, jednocześnie zmniejszając obfitość Bacteroidetes i Proteobacteria. Wzrost względnej liczby Lactobacillaceae sugeruje korzystny wpływ na zdrowie jelit i funkcje poznawcze.
Dyskusja
Wyniki badań wskazują na wieloaspektowe działanie CS@Se w terapii AD, obejmujące poprawę funkcji poznawczych, ochronę struktur mózgu oraz modulację flory jelitowej. Zmiany w mikrobiomie jelitowym mogą odgrywać kluczową rolę w mechanizmach patogenezy AD, wpływając na stan zapalny i funkcje bariery krew-mózg.
Przyszłe badania powinny skupić się na szczegółowym zrozumieniu mechanizmów działania CS@Se, wykorzystując technologie multi-omikowe, aby lepiej zrozumieć ich wpływ na mikrobiom jelitowy i centralny układ nerwowy.
Podsumowanie
Badania nad nanocząsteczkami chondroityny siarczanowej z selenem dostarczają obiecujących dowodów na ich skuteczność w terapii choroby Alzheimera. Wykazano, że CS@Se poprawiają funkcje poznawcze, chronią struktury mózgu i modulują florę jelitową, co czyni je potencjalnym kandydatem do dalszych badań klinicznych.
Bibliografia
Fu Changfang, Wang Xinyue, Zhou Wei, Gao Qi, Luo Junjun and Li Yuqin. Exploring the mechanism of chondroitin sulfate-selenium nanoparticles in improving Alzheimer’s disease: Insights from intestinal flora evaluation. Heliyon 2024, 10(19), 99-111. DOI: https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2024.e38635.
