Choroby mózgu, takie jak choroby Alzheimera, stanowią niektóre z największych wyzwań w badaniach medycznych, z niewielkimi opcjami leczenia i pilną potrzebą nowych rozwiązań. Naukowcy od dawna badali, w jaki sposób metabolizm, proces, w którym organizm przekształca żywność w energię, wpływa na zdrowie mózgu. Nowe badania sugerują teraz, że naturalny związek wytwarzany przez organizm może odgrywać kluczową rolę w ochronie mózgu.

Naukowcy, prowadzeni przez dr. Johna Newmana z Buck Institute for Aging, wraz z badaczami z Leonard Davis School of Gerontology na University of Southern California i University of California w San Francisco, zidentyfikowali beta-hydroksybutyrate, rodzaj organu ketonowego, gdy ciało pali się na energii. Okazało się, że jest to kluczowy czynnik utrzymywania równowagi białka w starzejącym się mózgu i u tych z chorobą Alzheimera. Ich odkrycia, opublikowane w czasopiśmie Cell Chemical Biology, podkreślają, w jaki sposób ta cząsteczka może pomóc w zapobieganiu szkodliwemu gromadzeniu się białka związanym ze spadkiem mózgu.

Zespół dr Newmana stwierdził, że beta-hydroksybutyrate wpływa na to, jak białka zachowują się w mózgu, szczególnie te, które mają tendencję do błędu, co oznacza, że ​​składają się w niewłaściwym kształcie i stają się dysfunkcyjne. Te nieprawidłowe białka gromadzą się w chorobie Alzheimera. Eksperymenty wykazały, że beta-hydroksybutyran zmniejszył toksyczne działanie białek amyloid-beta, o których wiadomo, że tworzą płytki w mózgach pacjentów z chorobą Alzheimera. Zaobserwowano to w komórkach hodowanych w laboratorium i niewielkich modelach robaków często stosowanych w badaniach naukowych. Bardziej imponująco, gdy starsze myszy otrzymały suplementy ketonowe, które zwiększyły ich poziomy beta-hydroksybutyratu, ich mózgi wykazały zmniejszenie szkodliwych klastrów białkowych. Sugeruje to, że beta-hydroksybutyran może pomóc usunąć te niszczące białka poprzez naturalny proces biologiczny, który nie opiera się na zmianach kwasowości, zmian chemicznych lub innych czynnikach.

„Nasze badania pokazują, że beta-hydroksybutyrate wchodzi w interakcje z nieprawidłowymi białkami i pomaga je usunąć z mózgu”-powiedział dr Newman. „Może to być naturalny sposób, w jaki organizm chroni się w czasach stresu metabolicznego, który występuje, gdy komórki walczą o uzyskanie wystarczającej ilości energii”.

Naukowcy od dawna wiedzą, że ciała ketonowe, w tym beta-hydroksybutyran, służą jako alternatywne źródło energii, gdy ciało ma niski poziom glukozy, na przykład podczas postu lub diety ketogenicznej, plan jedzenia o wysokiej zawartości tłuszczu. To badanie sugeruje, że ciało może również użyć beta-hydroksybutyratu, aby kontrolować szkodliwe gromadzenie się białka, co może wyjaśniać, dlaczego diety ketogenne zostały powiązane z lepszą funkcją mózgu i dłuższą żywotnością u zwierząt.

Odkrycia te otwierają drzwi do nowych możliwości leczenia chorób mózgu. Naukowcy uważają, że można opracować leki lub suplementy w celu naśladowania skutków ketozy, stanu metabolicznego, w którym organizm spala tłuszcz zamiast węglowodanów na energię. Może to potencjalnie zaoferować nowe opcje dla starszych osób dorosłych i choroby Alzheimera.

„Badanie, w jaki sposób metabolizm wpływa na stabilność białka lub jak dobrze białka zachowują swoją prawidłową strukturę i funkcję, jest ważnym krokiem w kierunku rozwoju lepszego leczenia zaburzeń mózgu” – powiedział dr Newman. „Nasze wyniki sugerują, że beta-hydroksybutyran robi coś więcej niż energia-może aktywnie chronić mózg przed szkodliwym gromadzeniem się białkami”.

Rola beta-hydroksybutyratu w kontrolowaniu zachowań białek może utorować drogę nowych podejść do leczenia choroby Alzheimera i spowolnienia związanego z wiekiem spadku poznawczego. Przyszłe badania koncentrują się na przełożeniu tych wyników na terapie, które można przetestować w warunkach klinicznych w celu ustalenia ich skuteczności u ludzi.

Referencje dziennika

Madhavan SS, Roa Diaz S., Peralta S., i in. „Beta-hydroksybutyrate jest metabolicznym regulatorem proteostazy w mózgu starszej i choroby Alzheimera”. Cell Chemical Biology, 2025. DOI: https://doi.org/10.1016/j.chembiol.2024.11.001

O autorze

Dr John Newman jest lekarzem-naukowcem specjalizującym się w badaniach starzenia się i metabolizmu. Jest członkiem wydziału w Buck Institute for Research on Aging i praktykującym geriatrą na University of California w San Francisco. Jego badania koncentrują się na tym, jak procesy metaboliczne, zwłaszcza ciała ketonowe, takie jak beta-hydroksybutyran, wpływają na starzenie się i choroby neurodegeneracyjne, takie jak Alzheimer. Dr Newman bada potencjał diety i farmakologicznych podejść do poprawy zdrowia i długowieczności mózgu. Jego prace łączą badania laboratoryjne z zastosowaniami klinicznymi, mające na celu opracowanie terapii wspierających zdrowe starzenie się. Jako oddany zwolennik przełożenia odkryć naukowych na rzeczywiste rozwiązania zdrowotne, przyczynił się do wielu recenzowanych publikacji i jest aktywnie zaangażowany w mentorowanie kolejnej generacji badaczy. Jego przełomowe badania nadal kształtują przyszłość starzenia się nauki i zdrowia metabolicznego.