นิโคตินาไมด์และชาเขียว “กระตุ้น” การล้างพิษด้วยตนเองในโรคอัลไซเมอร์ได้อย่างไร

นักวิทยาศาสตร์จากสถาบัน GeroScience (RA Santana, JM McWhirt, GJ Brewer และคณะ) พบว่าการขาดกัวโนซีนไตรฟอสเฟต (GTP) ในเซลล์ประสาทที่เสื่อมสภาพจะขัดขวางการกำจัดคราบพลัคเบต้าอะไมลอยด์ที่เป็นพิษ และการผสมผสานระหว่างนิโคตินาไมด์และโพลีฟีนอล EGCG จากชาเขียวจะช่วยฟื้นฟูแหล่งสะสม GTP “รีเซ็ต” เอ็นโดไซโทซิสและออโตฟาจี และปกป้องเซลล์จากความตาย การศึกษานี้ได้รับการตีพิมพ์ในวารสารGeroScience

เหตุใดสิ่งนี้จึงสำคัญ?

ในโรคอัลไซเมอร์ (AD) เบต้า-อะไมลอยด์ (Aβ) จะรวมตัวกันสะสมในสมอง ทำลายไซแนปส์และนำไปสู่การตายของเซลล์ประสาท จนถึงปัจจุบัน ความพยายามในการรักษาส่วนใหญ่มุ่งเน้นไปที่การทำลาย Aβ โดยตรง หรือปกป้องเซลล์ประสาทจากผลกระทบที่เป็นพิษที่เกี่ยวข้อง งานวิจัยใหม่ได้เปิดทางเลือกใหม่ นั่นคือการปรับสมดุลพลังงานของเซลล์ประสาทเพื่อฟื้นฟูความสามารถในการชำระล้างตัวเอง

การขาด GTP ยับยั้งการกวาดล้าง

• บทบาทของ GTP: นอกเหนือจาก ATP แล้ว GTP ยังจำเป็นต่อการทำงานของ GTP-active GTP (เช่น Rab7, Arl8b) ซึ่งควบคุมการขนส่งภายในเซลล์และกระบวนการฟาโก/เอ็นโดไซโทซิส
• การเปลี่ยนแปลงที่เกี่ยวข้องกับอายุ: เมื่ออายุมากขึ้นและมีเมาส์ทรานสเจนิกรุ่น 3×Tg-AD การสะสม GTP อิสระในเซลล์ประสาทฮิปโปแคมปัสจะลดลง ส่งผลให้การทำงานของ Rab7 และ Arl8b ถูกรบกวน และปิดกั้นการไหลของออโตฟาจิก

การวิจัยในห้องปฏิบัติการ

1. เซ็นเซอร์ GEVAL: นักวิจัยใช้เซ็นเซอร์ GEVAL ที่ได้รับการตั้งโปรแกรมทางพันธุกรรมเพื่อวัดระดับ GTP/GDP ในเซลล์ประสาทที่มีชีวิตแบบเรียลไทม์ ในเซลล์เก่า อัตราส่วน GTP/GDP ต่ำกว่าในเซลล์อายุน้อย 40-50%

2. การปรับเปลี่ยนฟาโกและเอ็นโดไซโทซิส:

   • ราพามัยซิน (สารกระตุ้นออโตฟาจี) ทำให้ GTP ลดลงอย่างไม่คาดคิด ส่งผลให้เกิดวิกฤตพลังงานและเร่งการตายของเซลล์

   • Bafilomycin (สารยับยั้งการรวมตัวของไลโซโซม) จะเพิ่ม GTP แต่ไปขัดขวางการกำจัด ซึ่งยังส่งผลเสียต่อเซลล์ประสาทด้วย

3. กลับคืนสู่ความเยาว์วัยด้วยความช่วยเหลือของโมเลกุล:

• การฟักเซลล์ประสาทที่มีอายุมากเป็นเวลา 16 ชั่วโมงด้วยนิโคตินาไมด์ 2 มิลลิโมลาร์ (สารตั้งต้น NAD⁺) และ EGCG 2 ไมโครโมลาร์จากชาเขียวทำให้ระดับ GTP กลับมาเท่ากับเซลล์อายุน้อย
• ส่งผลให้เกิดการกระตุ้นเอนโดไซโทซิสที่เกิดจาก Rab7 และออโตฟาจีที่ขึ้นอยู่กับ Arl8b ส่งผลให้:
  • การกำจัดมวลรวม Aβ ภายในเซลล์อย่างมีนัยสำคัญ
  • ปรับปรุงการอยู่รอดของเซลล์ประสาทได้ 30–40%
  • การลดลงของเครื่องหมายความเครียดออกซิเดชัน (โปรตีนไนเตรต)

คำคมจากนักเขียน

“เราได้แสดงให้เห็นแล้วว่าภาวะพร่อง GTP ในเซลล์ประสาทที่เกี่ยวข้องกับอายุนั้นไม่ใช่ส่วนหนึ่งของความชราที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ แต่เป็นเป้าหมายที่รักษาได้ การฟื้นฟูภาวะนี้เปรียบเสมือนการรีบูตกระบวนการฟาโกไซโทซิสและเอนโดไซโทซิส ช่วยให้เซลล์สามารถกำจัดสารพิษได้ด้วยตัวเอง” ดร. ริคาร์โด ซานทานา ผู้นำการศึกษากล่าว

“EGCG และนิโคตินาไมด์ถูกนำมาใช้ในคลินิกแล้ว และตอนนี้ชัดเจนแล้วว่าการใช้ร่วมกันของทั้งสองสามารถส่งผลโดยตรงต่อโปรตีโอสตาซิสของเซลล์ประสาท และอาจชะลอหรือแม้แต่ย้อนกลับความก้าวหน้าของโรค AD ได้” ศาสตราจารย์เจมส์ แม็กวิร์ต ผู้เขียนร่วมกล่าวเสริม

ผู้เขียนเน้นย้ำประเด็นสำคัญสามประการโดยเฉพาะ:

1. ภาวะพร่อง GTP ในฐานะเป้าหมายที่กลับคืนสู่สภาพเดิมได้
   “ระยะเริ่มแรกของโรคอัลไซเมอร์ดูเหมือนจะมีลักษณะเฉพาะคือการขาดพลังงาน GTP ในการทำงาน แทนที่จะเป็นการตายของเซลล์ประสาทอย่างสมบูรณ์” ดร. ริคาร์โด ซานทานา กล่าว “การฟื้นฟู GTP เปรียบเสมือนการ ‘รีเซ็ต’ กลไกการทำความสะอาดตัวเองของเซลล์ และเปิดโอกาสให้เซลล์ประสาทได้มีชีวิตรอด”

2. การทำงานร่วมกันของนิโคตินาไมด์และ EGCG
   “นิโคตินาไมด์มีส่วนเกี่ยวข้องกับการฟื้นฟู NAD⁺ และสนับสนุนการสังเคราะห์ GTP ทางอ้อม ขณะที่ EGCG กระตุ้นเส้นทางต้านอนุมูลอิสระผ่าน Nrf2” ศาสตราจารย์เจมส์ แมคเวิร์ต อธิบาย “การผสมผสานของทั้งสองมีผลอย่างน่าทึ่งในการฟื้นฟูออโตฟาจีและเอนโดไซโทซิส”

3. เส้นทางด่วนสู่คลินิก
   “ส่วนประกอบทั้งสองชนิดมีการใช้งานทางคลินิกแล้วและมีความปลอดภัยในระดับที่ดี” ดร. แกรนท์ บริวเวอร์ กล่าวเสริม “สิ่งนี้เปิดโอกาสให้มีการทดสอบในผู้ป่วยที่มีอาการเริ่มแรก เพื่อยืนยันผลการตรวจเบื้องต้นและดำเนินการรักษาได้อย่างรวดเร็ว”

แนวโน้มการประยุกต์ใช้ทางคลินิก

• ส่วนผสมที่มีจำหน่าย: ไนโคตินาไมด์และ EGCG ถือเป็นสารเติมแต่งอาหารที่ปลอดภัย ช่วยให้การเปลี่ยนผ่านไปสู่การทดลองทางคลินิกเป็นไปได้ง่ายขึ้น
• โครงการทดลอง: นักวิทยาศาสตร์กำลังวางแผนการศึกษานำร่องในผู้ป่วยในระยะเริ่มแรกของ AD เพื่อประเมินขนาดยา ระยะเวลาการรักษา และความทนทาน
• เป้าหมายการบำบัดแบบใหม่: การฟื้นฟูพลังงาน GTP ของเซลล์ประสาทอาจเสริมแนวทางที่มีอยู่ซึ่งกำหนดเป้าหมายที่พยาธิวิทยาของ Aβ และ tau เพื่อสร้างกลยุทธ์การรักษาที่ครอบคลุม

บทสรุป: การศึกษานี้ระบุว่าการขาดพลังงาน GTP เป็นสาเหตุสำคัญที่สามารถย้อนกลับได้ของการสะสมโปรตีนที่เป็นพิษ และเสนอ "กุญแจ" ในระดับโมเลกุล ซึ่งก็คือการรวมกันของไนอาซินาไมด์และ EGCG เพื่อฟื้นฟูการทำความสะอาดตัวเองของเซลล์ประสาทและปกป้องเซลล์ประสาทจากการเสื่อม