Metabolismul zahărului deschide o cale pentru protecția împotriva neurodegenerării,

30 iunie 2025

Într-un nou studiu publicat în Nature Metabolism, intitulat „Descompunerea glicogenului neuronal atenuează tauopatia prin reducerea stresului oxidativ mediată de calea pentozei fosfatului” [1], cercetătorii de la Institutul Buck pentru Cercetarea Îmbătrânirii au descoperit cum descompunerea glicogenului poate proteja creierul de acumularea de toxine și de neurodegenerare. Rezultatele ar putea explica de ce medicamentele GLP-1, utilizate acum pe scară largă pentru pierderea în greutate, sunt promițătoare împotriva demenței.

Glicogenul este de obicei considerat o sursă de energie de rezervă stocată în ficat și mușchi. Deși există cantități mici și în creier pentru a susține astrocitele, rolul său a fost considerat anterior neglijabil.

 „Acest nou studiu contestă această opinie și o face cu implicații izbitoare”, a declarat Pankaj Kapahi, doctor, profesor la Institutul Buck și autor corespondent al studiului.

 „Glicogenul stocat nu stă doar acolo în creier. Este implicat în patologie.”

Condus de cercetătorul postdoctoral Sudipta Bar, PhD, studiul a descoperit că, atât în ​​modelele de tauopatie la musculițe, cât și la cele umane, un grup de boli neurodegenerative, inclusiv Alzheimer, neuronii acumulează glicogen în exces, care contribuie la progresia bolii.

Rezultatele au arătat că tau, proteina cheie care se aglomerează în ghemuri la pacienții cu Alzheimer, se leagă fizic de glicogen pentru a preveni descompunerea. Acumularea de glicogen face ca neuronii să piardă un mecanism esențial pentru gestionarea stresului oxidativ, o caracteristică cheie în îmbătrânire și neurodegenerare. Restaurarea activității glicogen fosforilazei (GlyP), care catalizează descompunerea glicogenului, a dus la reducerea daunelor legate de tau la musculițele de fructe și la neuronii derivați din celule stem umane.

Neuronii susținuți de enzime au redirecționat moleculele de zahăr în calea pentozei fosfat (PPP) - o cale critică pentru generarea fosfatului de nicotinamid adenin dinucleotidă (NADPH) și a glutationului, molecule care protejează împotriva stresului oxidativ.

Rezultatele au arătat, de asemenea, că restricția alimentară (DR) a sporit în mod natural activitatea GlyP și a îmbunătățit rezultatele legate de tau la muște.

Autorii au imitat aceste efecte farmacologic folosind 8-Br-cAMP pentru a demonstra că beneficiile DR ar putea fi reproduse prin activarea medicamentoasă a acestui sistem de eliminare a zahărului. Lucrarea oferă un mecanism potențial pentru modul în care medicamentele pentru pierderea în greutate, cum ar fi GLP-1, pot proteja împotriva demenței.

Cercetătorii au confirmat, de asemenea, acumularea similară de glicogen și efectele protectoare ale GlyP în neuronii umani derivați de la pacienți cu demență frontotemporală (FTD), consolidând potențialul terapiilor translaționale.

Kapahi a spus că atmosfera extrem de colaborativă a Universității Buck a fost un factor major în lucrare.

Laboratorul său a colaborat cu expertiza în proteomică a Dr. Birgit Schilling, un alt profesor la Buck, și a Dr. Nicholas Seyfried, profesor la Universitatea Emory. În plus, Dr. Lisa Ellerby, profesor la Buck, a susținut lucrarea cu expertiză în celule stem pluripotente induse umane (iPSC) și neurodegenerare. Studiul deschide noi direcții pentru tratamentele împotriva bolii Alzheimer și a bolilor înrudite.

„Descoperind modul în care neuronii gestionează zahărul, este posibil să fi descoperit o nouă strategie terapeutică: una care vizează chimia internă a celulei pentru a combate declinul legat de vârstă”, a spus Kapathi. „Pe măsură ce continuăm să îmbătrânim ca societate, descoperiri precum acestea oferă speranța că o mai bună înțelegere - și poate chiar reechilibrare - a codului ascuns al zahărului din creierul nostru ar putea debloca instrumente puternice pentru combaterea demenței.”

………………………….

Articolul la adresa: 

Sugar Metabolism Opens Avenue for Protection Against Neurodegeneration

[1] Neuronal glycogen breakdown mitigates tauopathy via pentose-phosphate-pathway-mediated oxidative stress reduction | Nature Metabolism