Kan rödbetor ta itu med Alzheimers vid sin rot?
Alzheimers sjukdom kännetecknas av beta-amyloidplack i hjärnan som stör neurons normala funktion. Kan ett vanligt vegetabiliskt pigment ge lösningen?
Det mest framträdande fysiologiska kännetecknet för Alzheimers sjukdom är överackumulering av kluster av aminosyror som kallas amyloid beta i hjärnan.
Dessa kluster kan ibland samlas i ännu större formationer, kända som beta-amyloida plack.
När alltför många grupperingar av beta-amyloid kan “stapla upp” i hjärnan stör det den normala signaleringen mellan nervceller. Beta-amyloidgrupper utlöser också nervsystemets inflammatoriska svar, vilket har kopplats till utvecklingen av detta tillstånd.
Men tänk om några av dessa fysiologiska processer skulle kunna sakta ner tack vare en vanlig substans som finns i en allmänt tillgänglig rotgrönsak?
Forskare från University of South Florida i Tampa har experimenterat med en förening som heter betanin, vilket är pigmentet som ger rödbetor sin mörkröda färg.
Li-June Ming, Darrell Cole Cerrato och deras kollegor förklarar att detta vegetabiliska pigment samverkar med amyloid beta, vilket förhindrar några av de processer som kan ha skadliga effekter på hjärnan.
Resultaten av teamets forskning presenterades denna vecka vid det 255: e National Meeting & Exposition of the American Chemical Society, som hölls i New Orleans, LA.
Betanin kan förhindra oxidation
En studie som publicerades förra året i The Journals of Gerontology Series A visade att dricka rödbetasaft före aerob träning fick den åldrande hjärnan att se yngre ut genom att öka blodflödet till hjärnan och reglera cirkulationen av syre.
Inspirerad av denna och liknande forskning beslutade Ming och teamet att se om betanin, som vanligtvis finns i dessa rotgrönsaker, kunde användas för att förhindra att amyloid beta bildades till kluster som påverkade kommunikationen mellan hjärnceller.
Studier visar att aggregeringen av amyloid beta i skadliga kluster ofta är beroende av deras interaktion med metallmolekyler - särskilt de av zink och koppar - i hjärnan.
När sådana kluster bildas förklarar forskarna i den nya studien att amyloid beta underlättar hjärninflammation och oxidation av neuroner, vilket resulterar i irreparabel skada på dessa hjärnceller.
Ming och kollegor bestämde sig för att se om tillsats av betanin i den kemiska blandningen skulle kunna störa aggregeringsprocessen och förhindra skadan.
För att göra det genomförde de en serie laboratorieexperiment där de övervakade aktiviteten av amyloid beta i olika sammanhang med 3,5-Di-tert-butylcatechol (DTBC), en förening som gör det möjligt för forskare att observera processen med oxidation.
Genom att använda ultraviolett synlig spektrofotometri observerade forskarna huruvida och under vilka omständigheter amyloid beta kunde oxidera DTBC. Inte överraskande såg de att amyloid beta i sig inte producerade mycket oxidativ skada - men när den binds till kopparmolekyler var oxidationen avsevärd.
Men i ett ytterligare experiment som tillsatte betanin till blandningen såg Ming och kollegor att pigmentet minskade mängden oxidation orsakad av amyloid beta med upp till 90 procent.
En sådan upptäckt föranledde forskarna att anta att föreningen med betor kan vara ett bra ställe att leta efter bättre Alzheimers-läkemedel.
"Våra data tyder på att betanin, en förening i betextrakt, visar något löfte som en hämmare av vissa kemiska reaktioner i hjärnan som är inblandade i utvecklingen av Alzheimers sjukdom", säger Ming.
"Detta är bara ett första steg, men vi hoppas att våra resultat kommer att uppmuntra andra forskare att leta efter strukturer som liknar betanin som kan användas för att syntetisera läkemedel som kan göra livet lite lättare för dem som lider av denna sjukdom."
Li-juni Ming
Medan forskarna är försiktiga med att påstå att den betoravledda föreningen kan förhindra Alzheimers helt, föreslår de att den kan ge nyckeln till att tackla dess fysiologiska rötter.
"Vi kan inte säga att betanin stoppar felvikningen [av amyloid beta] helt, men vi kan säga att det minskar oxidationen", förklarar Cerrato.
"Mindre oxidation," fortsätter han, "skulle kunna förhindra felvikning till en viss grad, kanske till och med till att den saktar ner aggregeringen av beta-amyloidpeptider, som tros vara den ultimata orsaken till Alzheimers."
