بیماران ALS ممکن است از گلوکز بیشتر بهره مند شوند

پزشکان مدت هاست شناخته اند که افرادی که مبتلا به ALS هستند، تغییرات در متابولیسم خود را تجربه می کنند که اغلب به کاهش سریع وزن در فرآیند هایپرمتابولیسم منجر می شود. به گفته ارنستو مانزو، نویسنده اصلی سرپرست این تحقیق، یک محقق فارغ التحصیل و کارشناسی ارشد در بخش زیست شناسی مولکولی و سلولی، هایپرمتابولیسم می تواند یک چرخه بی رحمانه باشد.

افراد مبتلا به ALS در هنگام استراحت انرژی بیشتری نسبت به افرادی که بدون این بیماری هستند استفاده می کنند، در عین حال اغلب برای مقابله با گلوکز به طور موثر تلاش می کنند، ماده ای دقیق که بدن نیاز به انرژی بیشتری دارد. کارشناسان دقیقا مشخص نکرده اند چه اتفاقی در سلول های بیمار رخ می دهد تا این اختلال را به وجود آورد یا اینکه چگونه آن را کاهش می دهد.

مانزو گفت: "این پروژه راهی برای تجزیه و تحلیل این جزئیات بود، که نتایجی را که در eLife منتشر شده بود، به عنوان" واقعا تکان دهنده "توصیف کرد."

این مطالعه نشان داد که هنگامی که به نورون های تحت تاثیر ALS گلوکز بیشتری داده می شود، این منبع تغذیه را به انرژی تبدیل می کنند. با استفاده از این انرژی، آنها قادر به زنده ماندن طولانی تر و عملکرد بهتر هستند. پس از آن، افزایش میزان تحویل گلوکز به سلول ها ممکن است یک راه برای پاسخگویی به تقاضای انرژی غیرطبیعی بالقوه بیماران ALS باشد.

مانزو گفت: "این نورون ها با شکستن قند خون و افزایش انرژی سلولی تسکین می یافتند."

ALS تقریبا همیشه یک بیماری پیشرفته است و در نهایت توانایی بیماران را برای پیاده روی، صحبت کردن و حتی تنفس از بین می برد. میانگین امید به زندگی بیمار ALS از زمان تشخیص دو تا پنج سال است.

دانیالا زرنسکو، استاد علوم زیست شناسی مولکولی و سلولی و نویسنده ارشد در این مطالعه، گفت: "ALS یک بیماری ویرانگر است." "عملکرد افراد مبتلا به سرعت و به طور قابل توجهی رو به وخامت می رود."

زارنسکو توضیح داد که مطالعات قبلی در مورد سوخت و ساز بدن در بیماران مبتلا به ALS عمدتا بر روی آنچه در سطح کل بدن اتفاق می افتد و نه در سطح سلولی متمرکز شده است.

زرنسکو گفت: "این واقعیت که ما یک مکانیسم جبران کننده را کشف کردیم، من را شگفت زده کرد."

"این نورون های ناامید کننده و ناتوان کننده، انعطاف پذیری باور نکردنی را نشان دادند. این نمونه ای از این است که چگونه سلول های شگفت انگیز در مقابله با استرس هستند."

زرنسکو گفت که تازگی یافته ها تا حدی ناشی از این واقعیت است که متابولیسم در بیماران مبتلا به ALS هنوز درک نشده است.

او گفت: «این مطالعه دشوار است، بخشی به دلیل دسترسی محدود به سیستم عصبی."

از آنجا که دانشمندان نمی توانند عصب های مغز را از مغز بدون ایجاد آسیب جبران ناپذیر به یک بیمار برطرف کنند، محققان از مگس میوه به عنوان یک مدل استفاده کردند.

مانزو گفت: "مگس میوه می تواند به ما درباره بیماری های انسانی بسیار کمک کند."

در آزمایشگاه او و زارنسکو از میکروسکوپ های قوی استفاده می کردند تا نورون های حرکتی مگس های میوه را در حالت لاروی خود مشاهده کنند، توجه دقیقی به آنچه اتفاق افتاده بود که باعث افزایش بیشتر گلوکز شدند.

آنها دریافتند که وقتی مقدار گلوکز را افزایش می دهند، نورون های حرکتی زندگی می کنند و موثرتر می شوند. هنگامی که محققان گلوکز را دور از نورون ها می گرفتند، لارو میوه لارو به آرامی حرکت می کرد.

یافته های آنها سازگار با یک کارآزمایی بالینی تصادفی بود که یک رژیم غذایی با کربوهیدرات بالا یک مداخله ممکن برای بیماران مبتلا به ALS با اختلال متابولیسم ناخوشایند است.

زرنسکو گفت: "داده های ما اساسا توضیح می دهد که چرا این رویکرد ممکن است کار کند." "هدف من این است که متخصصان کلینیک ها را متقاعد کنند تا یک آزمایش بالینی بزرگ را برای این ایده انجام دهند."

منبع:

Ernesto Manzo, Ileana Lorenzini, Dianne Barrameda, Abigail G O'Conner, Jordan M Barrows, Alexander Starr, Tina Kovalik, Benjamin E Rabichow, Erik M Lehmkuhl, Dakotah D Shreiner, Archi Joardar, Jean-Charles Liévens, Robert Bowser, Rita Sattler, Daniela C Zarnescu. Glycolysis upregulation is neuroprotective as a compensatory mechanism in ALS. eLife, 2019; 8 DOI: 10.7554/eLife.45114