Neurowetenschappers hebben ontdekt dat een enzym genaamd HDAC1 de sleutel is bij het herstellen van leeftijdsgebonden schade aan het DNA van genen die betrokken zijn bij het geheugen en andere cognitieve functies. Dit enzym wordt vaak verlaagd bij zowel Alzheimerpatiënten als volwassenen van normale leeftijd.
Neurologen hebben muizen getest. Uit de studie bleek dat een bepaald type DNA-schade zich opstapelt naarmate muizen ouder worden wanneer ze HDAC1 verliezen. Deze schade kan echter worden teruggedraaid en dus de cognitie verbeteren met een medicijn dat HDAC1 activeert. Dit geeft veel hoop voor Alzheimerpatiënten!
Wij raden aan: de ziekte van Alzheimer - oorzaken, symptomen en behandeling
Dit komt omdat de studie suggereert dat het herstellen van HDAC1 positieve voordelen kan hebben voor zowel Alzheimerpatiënten als degenen die lijden aan leeftijdsgerelateerde cognitieve achteruitgang!
`` Het lijkt erop dat HDAC1 echt een antiverouderingsmolecuul is '', zegt Li-Huei Tsai, directeur van het MIT Institute of Learning and Memory en senior auteur van het onderzoek. tijdens het ouder worden. Ik zou speculeren dat HDAC1-activering in veel omstandigheden gunstig is.
De resultaten van het onderzoek worden gepresenteerd in Nature Communications.
Goed om te weten: de ziekte van Alzheimer: een dementiestoornis
Waarom veroudert DNA?
Er zijn verschillende leden van de HDAC-familie van enzymen, en hun primaire functie is het wijzigen van histonen - eiwitten waaromheen DNA wordt gebufferd. Deze modificaties regelen de genexpressie door te voorkomen dat genen in bepaalde stukken DNA worden gekopieerd naar RNA.
In 2013 publiceerde het Tsai Laboratory twee artikelen die HDAC1 in verband brachten met DNA-reparatie in neuronen. In dit artikel hebben onderzoekers onderzocht wat er gebeurt als HDAC1-reparatie niet plaatsvindt. Om dit te doen, begonnen ze met muizen te werken, van waaruit ze HDAC1 kunnen "oppikken", vooral in neuronen en een ander type hersencel, astrocyten genaamd.
Tijdens de eerste paar maanden van hun leven hadden de muizen geen merkbaar verschil in de mate van schade en DNA-gedrag in vergelijking met normale muizen. Naarmate de muizen ouder werden, werden de verschillen echter meer uitgesproken. DNA-schade begon zich op te hopen in HDAC1-deficiënte muizen, en ze verloren ook een deel van hun vermogen om synaptische plasticiteit te moduleren - waardoor de sterkte van verbindingen tussen neuronen veranderde. Oudere muizen zonder HCAC1 vertoonden ook beperkingen in geheugen- en ruimtelijke navigatietests.
Wij raden aan: dementie (seniele dementie), oorzaken, symptomen, behandeling
Wetenschappers ontdekten dat het verlies van HDAC1 leidde tot een specifiek type DNA-schade genaamd 8-oxo-guanine-laesies, die een teken zijn van oxidatieve DNA-schade. Studies bij Alzheimerpatiënten hebben ook hoge niveaus van dit soort DNA-schade gevonden, die vaak wordt veroorzaakt door de opeenhoping van schadelijke bijproducten van het metabolisme. Het vermogen van de hersenen om deze bijproducten te verwijderen, neemt vaak af met de leeftijd.
Een enzym genaamd OGG1 is verantwoordelijk voor het herstellen van dit soort oxidatieve schade aan DNA, en wetenschappers hebben ontdekt dat HDAC1 nodig is om OGG1 te activeren. Wanneer HDAC1 ontbreekt, gaat OGG1 niet aan en wordt DNA-schade niet gerepareerd. Veel van de genen waarvan wetenschappers denken dat ze het meest vatbaar zijn voor dit soort schade coderen voor ionkanalen die cruciaal zijn voor de synaptische functie.
Een remedie voor de ziekte van Alzheimer?
Enkele jaren geleden begonnen Tsai en Stephen Haggarty van de Harvard Medical School te zoeken naar mogelijke chemicaliën die HDAC zouden activeren of remmen. In een nieuwe studie beschrijven ze de effecten van exifone, die ze waarnamen bij muizen zonder HDAC1.
De onderzoekers gebruikten exifone om twee verschillende muismodellen van de ziekte van Alzheimer te behandelen, evenals gezonde oudere muizen. In alle gevallen ontdekten ze dat het medicijn het niveau van oxidatieve DNA-schade in de hersenen verminderde en de cognitieve functies van de muizen, inclusief geheugen, verbeterde.
Zie ook: Wanneer dementie geen dementie is
Exifone werd in de jaren 80 in Europa goedgekeurd voor de behandeling van dementie, maar werd later van de markt gehaald omdat het bij sommige patiënten leverschade veroorzaakte."Deze studie positioneert HDAC1 echt als een potentieel nieuw medicijndoelwit voor leeftijdsgebonden fenotypes en neurodegeneratieve pathologieën en fenotypes", zegt Tsai.
Tsai's laboratorium onderzoekt nu of DNA-schade en HDAC1 ook een rol spelen bij de vorming van Tau-klitten - verkeerd gevouwen eiwitten in de hersenen die een teken zijn van de ziekte van Alzheimer en andere neurodegeneratieve ziekten.
Het onderzoek werd gefinancierd door het National Institute on Aging, het National Institute of Neurological Disorders and Stroke en de Glenn Award voor onderzoek naar de biologische mechanismen van veroudering.
