Rola nauk biologicznych w zrozumieniu genezy i nowego podejścia terapeutycznego do choroby Alzheimera

The role of biological sciences in understanding the genesis and a new therapeutic approach to Alzheimer’s disease

Eugenia Tęgowska, Adrianna Wosińska

Zakład Toksykologii Zwierząt, Wydział Biologii i Nauk o Ziemi, Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu

Streszczenie

WpracyporównanohistorycznyobrazprzyczynchorobyAlzheimera(AD)zewspółczesnymspojrzeniemnaczynniki,któremogąleżećupodstawjejsymptomów.Naukibiologicznezajmu-jącesiębudowąifizjologiąkomórkipozwoliłynazrozumienierolidefektówmitochondrialnychwprocesiepowstawaniasplątkówib-amyloidu,codajenadziejęnaopracowanienowej,bardziejefektywnejterapiiAD.Obecnienależyprzyjąć,żechoćmitochondriastalegenerująwolnerod-niki,przedktórychszkodliwymwpływemchroniąjeodpowiedniesystemyobronne,wpewnychokolicznościachmożedojśćdoichrozregulowaniaipowstawaniawolnorodnikowychuszkodzeń.Powodujetowystąpieniedeficytuenergetycznegowneuronachidalszenarastaniepuliwolnychrodników.Reakcjąkompensacyjnąorganizmujestwytworzeniesplątkówi/lubzwiększenietem-pawytwarzaniab-amyloidu.Tworytepoczątkowomającharakterochronny,działającantyoksy-dacyjnie,jednakwrazznarastaniemmasy,tenkorzystnywpływzanika.Stająsięonemiejscemodkładaniasubstancjiwzmagającychprocesywolnorodnikoweisprawiających,żesamestająsięneurotoksyczne.PrzyjmująctakieuwarunkowaniajakopierwotnąprzyczynęAD,możnazapro-ponowaćrozważenieterapiinabaziebłękitumetylenowego,laseremczydonosowopodawanąinsuliną.Warunkiemjednakjestwcześniejszerozpoznaniechoroby.Istniejewielemetoddiagno-stycznych,aleichniewielkaswoistość,przywysokiejcenielubuciążliwościdlapacjenta,niepo-zwalanastosowanieichdobadańprzesiewowych,wcześniewykrywającychchorobę.Obiecującajestpropozycjatestuwęchowego;jesttometodatania,nieinwazyjna,nadającasiędobadańprze-siewowych,jednakzewzględunaograniczonąswoistośćwymagałączeniazinnymitestami.Tepropozycjeniewykluczajądotychczasowemetodyterapeutycznezwiązanezestymulacjącholi-nergiczną,zwłaszczażeobecnieterapięrozpoczynasię,gdyobfiteinkluzjemózgowewznacz-nejmierzeupośledzająprzekaźnictwo.

Słowa kluczowe: choroba Alzheimera • choroby mitochondrialne • wolne rodniki • stres oksydacyjny • insulina • błękit metylenowy • laser • test węchowy

Summary

ThepapercontraststhehistoricalviewoncausalfactorsinAlzheimer’sdisease(AD)withthemodernconceptofthesymptoms’origin.Biologicalsciencesdealingwithcellstructureandphy-siologyenabledcomprehensionoftheroleofmitochondrialdefectsintheprocessesofformation

Received: 2010.09.23Accepted: 2011.01.21Published: 2011.02.17

73® Postepy Hig Med Dosw (online), 2011; 65

Reviewwww.phmd.pl® Postepy Hig Med Dosw (online), 2011; 65: 73-92

e-ISSN 1732-2693

Wstęp

NiedawnopojawiłsiępatentautorstwaDiMauro iwsp.[33]itrzyekscytującedoniesieniazespołówAtamny[4],Wischika[133]iDeFelice[26]oprzełomiewleczeniuosóbzchorobąAlzheimera(AD).Patentdotyczyłterapiiwczesnychstadiówchorobypoprzeznaświetlanieopusz-kiwęchowejświatłemczerwonegolasera;publikacjepo-święconebyłyodpowiednio:leczniczymwłaściwościomsubstancjioddawnaznanejwakwarystyce,okulistyceidiagnostyceprzyżyciowej–błękitowimetylenowemuorazopracowanemunajegopodstawienowemulekowi,jakiefektom,jakiedajeaplikowanadonosowoinsulina.Ponadtokilkalatwcześniejzaproponowanoniekonwen-cjonalnąmetodęwczesnejdiagnostyki tegoschorzenia,opierającejsięna teściewęchowym[113]–wprawdzie

nieswoistymtylkodlaAD[127],leczstwarzającymprze-słankidozdiagnozowanianeurodegeneracyjnejchorobynadługozanimwystąpiąpierwszeobjawyneurologiczne.Pojawiłosiętakżesporopracwykazujących,żeogranicze-niapokarmowei/lubsuplementacjadietyantyoksydantamimożedawaćdobrerezultatyzarównowprofilaktyce,jakiwopóźnieniupostępówchoroby.Sątowięczdecydowa-nieinneśrodkiniżtezmierzającedowzmocnieniaprze-kaźnictwacholinegricznego,którebyłyjakdotądpierwszo-planowymiśrodkamiterapeutycznymi,którychstosowaniewynikałozdotychczasowychzapatrywańnatematgenezychoroby.Wpracyomówionotakżebiologicznepodstawyzmiandotychczasowychpoglądównapierwotnąprzyczy-nęzachorowaniaorazprzedstawionowiadomościpozwa-lająceuwiarygodnićdiagnostyczneznaczenie testuwę-chowegoorazleczniczegooddziaływaniaproponowanych

ofneurofibrillarytanglesandb-amyloid,whichinturngiveshopefordevelopinganew,moreeffectivetherapeuticstrategyforAD.Ithasbeenestablishedthatalthoughmitochondriacon-stantlygeneratefreeradicals,fromwhichtheyareprotectedbytheirowndefensivesystems,insomesituationsthesesystemsbecomederegulated,whichleadstofreeradical-basedmitochon-drialdefects.Thiscausesanenergeticdeficitinneuronsandafurtherincreaseinthefreeradicalpool.Asaresult,duetocompensationprocesses,formationoftanglesand/oraccelerationofb-amyloidproductiontakesplace.Thenatureoftheseprocessesisinitiallyaprotectiveone,duetotheiranti-oxidativeaction,butastheamountoftheformationsincreases,theirbeneficialeffectwanes.Theybecomeastorageplaceforsubstancesenhancingfreeradicalprocesses,whichma-kesthemtoxicthemselves.ItissuchanapproachtotheprimarycausalfactorforADwhichliesattherootsofthenewviewonADtherapy,suggestingtheuseofmethyleneblue-baseddrugs,laserorintranasallyappliedinsulin.Anecessarycondition,however,forthesemethods’effecti-venessisdefinitelyanearlierdiagnosisofthedisease.AlthoughtherearenumerousdiagnosticmethodsforAD,theirlowspecificityandhighprice,oftenaccompaniedbyaconsiderablelevelofpatientdiscomfort,makethemunsuitableforearly,prodromalscreening.Inthismatterapro-misingmethodmaybeprovidedusinganolfactorytest,whichisaninexpensiveandnon-invasivemethodandthussuitableforscreening,althoughasatestoflowspecificity,itshouldbecombi-nedwithothermethods.IntroducingnewmethodsofADtreatmentdoesnotmeanabandoningthetraditionalones,basedonenhancingcholinergictransmission.Theyarevaluableaslongasthetherapystartswhenabundantbraininclusionsdisturbthetransmissions.

Key words: Alzheimer’s disease • mitochondrial diseases • free radicals • oxidative stress • insulin • methylene blue • laser • olfactory test

Full-text PDF: http://www.phmd.pl/fulltxt.php?ICID=933430

Word count: 12543 Tables: — Figures: — References: 141

Adres autorki: prof. dr hab. Eugenia Tęgowska, Zakład Toksykologii Zwierząt UMK, ul. Gagarina 9, 87-100 Toruń; e-mail: tegowska@umk.pl

Wykaz skrótów: 4-HNE – 4 hydroksynonenal (4-hydroxynonenal); ABAD – dehydrogenaza alkoholowa wiążąca b-amyloid (amyloid-beta binding alcohol dehydrogenase); AD – choroba Alzheimera (Alzheimer’s disease); APOE – apolipoproteina E (apolipoprotein E); APP – prekursorowe białko amyloidu (amyloid precursor protein); IDE – enzym rozkładający insulinę (insulin degrading enzyme);MAP – białka związane z mikrotubulami (microtubule-associated proteins); NFT – splątki neurofibrylarne (neurofibrillary tangles); NOS – syntaza tlenku azotu (nitric oxide synthase);PD – choroba Parkinsona (Parkinson’s disease); PHF – sparowane spiralne filamenty (paired helical filaments); TGF – transformujący czynnik wzrostu (transforming growth factor).

Postepy Hig Med Dosw (online), 2011; tom 65: 73-92

74

terapii.Okazałosiębowiem,wświetleobecnychbadańbiochemicznych,genetycznychorazfizjologicznychza-równonapoziomieorganizmu,jakinapoziomiesubko-mórkowym,żetytułpracyA.Nunomury:„NeuropathologyinAlzheimer’sdisease:awakingfromahundred-year-olddream”[95]niejestprzesadzonyinależyzmodyfikowaćutrwalonyodprzeszłostu latpoglądogenezie i terapiichorobyAlzheimera.

Historia i najpopularniejszy obraz patogenezy cHoroby

Porazpierwszysymptomytego„osobliwegoschorzeniakorymózgowej”[23]opisałw1906rokuAloisAlzheimer.Początkowymniepokojącymobjawemujego51-letniejpa-cjentkizWrocławiabyłaparanoidalnazazdrośćomęża,którejjednakszybkozaczęłatowarzyszyćpostępującade-mencja,achorobapoczterechlatachzakończyłasięzgo-nempacjentki.WykonaneprzezAlzheimerapośmiertnehistologicznebadaniamózguwykazałyzmianyzanikowetkankinerwowej;badaniacytohistologiczneujawniłypo-zaneuronalnezłożawybarwiającesięsubstancjamireagu-jącymizcukrami(b-amyloid)oraztworywewnątrzkomór-kowe,widocznepozastosowaniubarwnikówreagującychzbiałkami(splątkineurofibrylarne).Byłytozmianyspek-takularneizapewnedlategowdalszychbadaniachwłaśnienatesymptomyzwracanouwagę,natomiastmniejszeza-interesowaniebudziły, takżeopisaneprzezAlzheimera,symptomyreakcjizapalnejwuszkodzonejtkancenerwowej.

Stwierdzono,żeobecność tychpatologicznych tworówupośledzacholinergiczneprzekaźnictwosynaptyczne,doprowadzającnastępniedostanówzapalnychidegene-racjineuronów.Naturalnąkolejąrzeczybyłowięcstoso-wanie terapii substancjamiwzmacniającymineurotran-smisjęcholinergiczną[92],którejednak, jaksięszybkookazało,nietylkoniepowodowałycofaniasiępatologicz-nychzmian,alenawetniebyływstaniepowstrzymaćnadługoichpostępu.Takwięc,mimozastosowaniaterapiipozorniewycelowanejwsamoźródłoproblemu,diagno-zachorobyAlzheimerapozostawałainadalpozostajedlapacjentówwyrokiem.Dramatchorychiichrodzinniejestbynajmniejmarginalnymproblememdlaspołeczeństwa.ChorobaAlzheimerajestjednąznajczęstszychprzyczynzałamaniasięfunkcjipsychicznychustarszychludziisza-cujesię,żeodpowiadazaponadpołowęprzypadkówotę-pieniastarczegouosóbwpodeszłymwieku.Obecniecho-rujenanią6–13%(około15mln)ludzipo65rokużyciaidwarazytyleosóbpowyżej85lat[92].Prognozujesię,żejeślichorobatapozostanienieuleczalna,doroku2050liczbaosóbzniedołężniałychzjejpowodumożewzrosnąćnawetczterokrotnie.Oznaczatoolbrzymiświatowypro-blemekonomiczny,bowiemjużobecnierocznykosztte-rapiichorychnaADtylkowUSAwynosi100miliardówdolarów.Wkwotętęniesąwliczonestratypaństwazwią-zaneztym,żechorobatadotykanietylkopacjenta,aleteżnaokreskilkulatdezorganizujeżyciecałejrodziny,amimonajlepszejopiekiiterapiijakdotądnieodnotowa-nonietylkożadnegoprzypadkuwyleczeniachoroby,alenawetdługotrwałegozatrzymaniajejpostępów.

WczesneobjawychorobyAlzheimerasątrudnedorozpo-znania.Późniejszesymptomyobejmują:• wyraźnezaburzeniapamięciizdolnościlogicznegoro-

zumowania;

• problemyzorientacjąprzestrzennąiczasowąorazpo-stępującądemencją;

• zmianyosobowości (napadyniepokoju,agresji ipo-dejrzliwości);

• dezorganizacjęcyklikiokołodobowejsnu iczuwaniaznastępcząinsomnią;

• utratęmowyi rozumieniaażdoskrajnegootępienia,kończącegosięśmiercią.

Jakwspomnianowyżej,pierwotnieuznano,żezmianyneurologiczne, takie jakupośledzenieprocesówpamię-ciowychorazbezsenność,sąwynikiemzaburzeńneuro-transmisjiwukładziecholinergicznymzpowoduutratyneuronów,wktórychprzekaźnikiemjestacetylocholina.Poglądtenznalazłpoparciewbadaniachprzeprowadzo-nychna transgenicznychmyszach,uktórychnadmiernaekspresjaacetylocholinasterazy,doprowadzającadodefi-cytuacetylocholiny,prowadziłajednocześniedoupośle-dzeniaprocesówuczeniasię[7].

Łączeniezanikaniaprzekaźnictwacholinergicznegoipo-stępującegoupośledzeniapamięciztworzeniemsiębla-szekb-amyloidalnychorazsplątkówneurofibrylarnychwynikałonietylkozobserwacjiprzeprowadzonychpost mortemnamózgachchorych,ale takżeznajdywałopo-twierdzeniewbadaniachimmunocytochemicznych,którewykazały,iżprzeciwciałaskierowaneprzeciwubikwity-niesilnieznacząsplątkineurofibrylarneipłytkistarcze,cojestoznakąupośledzeniaprocesówdegradacjibiałekkrótkożyjących.Zarównozahamowanieusuwaniaowychbiałek,jakizredukowanieprzewodnictwacholinergiczne-go,stanowipoważnąprzeszkodędlaprocesówformowa-niapamięcidługotrwałej[100].Niejesttojednakjedynasugerowanaprzyczynajejupośledzenia.Badaniaelektro-fizjologiczne,wktórychpodawanoszczuromdomózgo-woludzkib-amyloid,wykazałyhamowanieprocesówdłu-gotrwałegowzmocnieniasynaptycznegowhipokampie.Hamowanietonienastępowałojednak,jeślizwierzętompodawanoinhibitorg-sekretazy(coprzeciwdziałałotwo-rzeniusięoligomerówamyloidowych)[128].

Tenprzyczynowo-skutkowyobrazetiologiichoroby,przed-stawiającyamyloidisplątkijakoczynnikisprawcze,miałjednakpewnewady,bowiemchoćchorobatadotyczyosóbstarszych(zwyklestwierdzasięjąniewcześniej,niżokoło65rokużycia),tegotypuzmianyhistopatologicznepoja-wiająsiędośćwcześnie,bojużuosób35-letnich,uktórychnieobserwujesiępostępującejdemencji.Tęniespójnośćpróbowanotłumaczyćplastycznościąmózgu,wktórymdochwiliutraty2/3–3/4neuronówprógwydolnościpoznaw-czejniezostajeprzekroczony,atymsamymniepojawia-jąsiężadnezewnętrznesymptomychoroby.

Kolejnenieścisłościpojawiająsięwzwiązkuzkorelacjąwystępowaniaobutworówpatologicznychzczasemwy-stąpieniaitrwaniaobjawówchoroby.Wprzypadkuspląt-kówneurofibrylarnychjednoczynnikowaanalizaregresjiwykazałatakązależność,odpowiedniosięgającą85i91%;dodatkowoliczbasplątkówprognozowałateżostrośćprze-bieguchoroby.Niewykazano jednakpodobnychkore-lacjiwprzypadkub-amyloidu–stądwysnutowniosek,żewpatogeneziechorobyAlzheimerasplątkiodgrywa-jąważniejsząrolęitowłaśnieonesąprzyczynąobumie-ranianeuronów[92].

Tęgowska E. i Wosińska A. – Rola nauk biologicznych w zrozumieniu genezy…

75

Splątkineurofibrylarne(NFT–neurofibrillarytangles)fi-gurująwopisiewykonanymprzezAlzheimerajakoagre-gatycytoszkieletu.Obecnie,napodstawiesubkomórko-wychbadańhistologiczno-biochemicznych,opisujesięjejakosparowanespiralnefilamenty(PHF–pairedhelicalfilaments),które tworząolbrzymiesplątki,wywodzącesięznichlubbędąceichprzekształceniami.PoszczególnePHFwydająsięskładaćzestertypodwójnych,spiralnych,poprzeczniezorientowanychpodjednostek,dającogólnykształttaśmyzwiniętejwlewoskrętnąhelisę.Najwcześniejpojawiająsięonewkorześródwęchowej ihipokampie,następniewjądrachpodstawyijądrzeprzednio-grzbieto-wymwzgórza[92].Zmianyterozprzestrzeniająsiędoin-nychstrukturkorowychiciałamigdałowatego[65],czemutowarzyszypogarszaniesięstanuchoregoiprogresywneobumieranieneuronów,prowadzącedozmniejszaniasięmasymózgowia,azwłaszczahipokampu(ookoło45%).Zarównoutrataneuronów,jakidemencjawykazująkore-lacjęzobecnościąNFT[92,131,132].

Jakwiadomozbadańbiochemiczno-histologicznych,PHFtworząsięjakoagregatyneuronalnegobiałkatau,którewfi-zjologicznychwarunkachjestzwiązanezmikrotubulami(MAP–microtubule-associatedproteins).Tezkoleipełniąrolęstrukturalnąorazuczestnicząwtransporciewewnątrz-komórkowym.Transporttenzachodzidziękikinazomifos-fatazom,przeprowadzającymprocesyfosforylacjiidefosfo-rylacjibiałektau.Procesyfosforylacjiidefosforylacji,którewarunkująpracęmikrotubul,pochłaniająogromnenakła-dyenergii,jesttocena,jakąorganizmpłacinietylkozaichfunkcjetransportowe,aletakżeichwkładwfunkcjekogni-tywnemózgu.StopieńufosforylowaniaMAPrzutujenaichwłaściwości,acozatymidzie–funkcje.Niskofosforylowanebiałkotauwykazujeznacznepowinowactwodomikrotubul,podczasgdyhiperfosforylowane–tracitęwłaściwość.Wsy-tuacji,kiedyprocesyfosforylacjiidefosforylacjiulegająza-burzeniu,hiperfosforylowanebiałkotaupolimeryzuje,stajesięnierozpuszczalneijestredystrybuowanewPHF.Tezko-leiwwarunkachnieredukcyjnychakumulująsięwsplątkineurofibrylarne,którezakłócająfunkcjonowaniemikrotubul,hamująctymsamymtransportneuronalnyidoprowadzającdośmiercikomóreknerwowych[69,132].Splątkimogąbyćrównieżźródłemwolnychrodników[62].

Białkotauniejestjedynymelementem,którywwynikuzaburzeniafizjologicznychwarunkówjegofunkcjonowa-nia,możepośrednioodpowiadaćzaczęśćsymptomówwAD.Samemikrotubulesązbudowaneztubuliny,którejwytwarzanie,jakwykazanowdoświadczeniachnakurczę-tach,korelujezprocesamiuczeniasięizapamiętywania[49].Potwierdzajątorównieżbadanianamłodychszczu-rach,uktórychwytwarzanietubulinyprzezkoręmózgowąnastępujezchwiląotwarciaoczu[3].Ozwiązkachproce-sówpoznawczychzmikrotubulamiświadczyrównieżto,żeuzwierzątniedotlenionychstopieńupośledzeniafunk-cjikognitywnychwykazujekorelacjęzobniżeniempo-ziomudendrytycznegoMAP,aselektywneuszkodzeniekolchicynąmikrotubultkankinerwowejpowodujezabu-rzeniapamięciorazprocesówuczeniasię,czyliwykazu-jepodobnesymptomy,jakAD–łączniezpowstawaniemsplątkówneurofibrylarnych[za49].

Pierwszoplanowy(wstosunkudob-amyloidu)charak-terroliNFTwpatologiiADniejestbezdyskusyjny.Jako

kontrargumentwysuwasięto,żesplątkiwystępujątakżewwieluinnychchorobachneurodegeneracyjnych.Badaniacytologicznezwykorzystaniemmikroskopiielektronowejwykazałyjednak,żewposzczególnychchorobachsplątkiteniesąidentyczne.Wzależnościodtypuagregatówbiałko-wychwchodzącychwichskład,wyróżniono5klastauopa-tii;wchorobieAlzheimerazasadniczączęśćsplątkówtwo-rząbiałka60,64,69i72/74kDa,należącedoIklasy[30].

Tauopatiamożewyjaśnićpewnezbieżnościmiędzyod-rębnymichorobami.Naprzykład,wczesnapostaćchoro-byAlzheimerawystępujewrodzinach,wktórychdiagno-zowanozespółDownaichłoniaki,adodatkowodotyczyosóburodzonychzestarszychrodziców.Zjawiskototłu-maczysiętym,żewtychchorobachobserwujesiędys-funkcjęmikrofilamentówimikrotubul,ażeodnichzale-żyruchliwośćplemników,mężczyźniniąobciążenimająwiększeproblemyzzapłodnieniem(wskutekczegozosta-jąojcamipóźniej).Ichpotomstwonatomiastmożedzie-dziczyćgenetycznedysfunkcjemikrotubul[130],prede-stynującedorozwojuADczyzespołuDowna.

beta-amyloid

AmyloidpierwszyopisałVirchowjużw1854r.Możeonodkładaćsięnietylkowtkancenerwowej,aletakżewświe-tlenaczyń,ograniczającukrwieniemózgu[72]iuszkadza-jącnietylkosamątkankę,alerównieżpogarszającwarunkijejregeneracji.Beta-amyloidpowstajezdużegointegralne-gobiałkaprekursorowego(APP–amyloidprecursorprote-in),tkwiącegowbłoniekomórkowejtak,żejegokoniecCpozostajewewnątrzkomórki,akoniecNtkwiwprzestrzenimiędzykomórkowej.Pełnionoprawdopodobniewbłoniefunkcjereceptorowe,bierzeudziałwkaskadziesygnałówwkomórce,zachodzącychzudziałembiałkaGipoprzezaktywacjękinazserynowo-treoninowych.RozpuszczalnebiałkaAPPtotakżeaktywatorykanałówpotasowych;bio-rąteżudziałwprocesachregeneracyjnychipowstawaniuodczynówimmunologicznych.

WwarunkachfizjologicznychbiałkoAPPulegaproteolizieprzeprowadzanejprzezsekratazy-a,-bi-g(metaloprote-azyzależneodjonówcynku).Pierwszaznichuwalniadoprzestrzenimiędzykomórkowej rozpuszczalnyfragmentAPP;kolejnegocięciadokonujeg-sekretaza–wwyni-kutegoprocesuniepowstajeb-amyloid.Niekiedyjednakpierwszegocięciadokonujeb-sekretaza,wwynikuczegowbłoniepozostajewiększy,99-aminokwasowyfragment.Następnyetap,przeprowadzanyprzezg-sekretazę,możeprzebiegaćdwojako:nazewnątrzmożezostaćuwolnionyfragment40-aminokwasowy,rozpuszczalnylub42–43-ami-nokwasowy,nierozpuszczalny.Tenostatniwchodziwskładzłogówb-amyloidu.Tojednakjeszczenieprzesądzaoza-istnieniuzmianpatologicznych,bowiemcytoplazma,bło-nakomórkowaimitochondriasąwyposażonewlicznepro-teazydegradująceb-amyloid.Problempojawiasię,gdysystemochronnyzawodzi,costwierdzononaprzykładzieenzymuIDE(insulindegradingenzyme),metaloproteazycynkowejodpowiedzialnejzarozkładb-amyloidu,którejdefektaktywnościstwierdzanowrodzinach,wktórychstwierdzanowystąpienieAD[60].

Podobniejakwprzypadkusplątków,turównieżistniejąbadaniasugerującepierwotny iwyłączniepatologiczny

Postepy Hig Med Dosw (online), 2011; tom 65: 73-92

76

charakterprocesuodkładaniasięb-amyloidu[50,128],jed-nakioneniepozostawiająpewnychkwestiibezwątpliwo-ści.Stwierdzonobowiemm.in.,że:1)niemakorelacjimiędzypostępemdemencjiaprzyro-

stemliczbyblaszekamyloidalnych[52];2)amyloidwystępujerównieżwmózgachzdrowychssa-

ków,ajegostężeniezmieniasięwcykluokołodobowymizależyodilościczasuspędzanegoweśnie,aendogen-nymsygnałemdozmianwjegostężeniujestoreksyna[56];

3)wADtypurodzinnegoprzedosiągnięciemokreślonegowiekuobjawówchorobynieobserwujesię,mimopod-wyższonegostężeniab-amyloidu[62];

4)umyszytransgenicznychwytwarzającychludzkiebiałkoAPP(niewytwarzająceprzytymsplątków),choćdocho-dzidoodkładaniasięb-amyloidu,obserwowanestratyneuronalnesąniewielkie[53].

Ponadtob-amyloidisplątkiformująsięwróżnychregio-nachmózgu[30],naróżnychetapachchoroby[105],cosugeruje,żeichpowstawaniemożemiećróżneprzyczy-ny.PodobniejakNFT,b-amyloidrównieżniejesttworemwystępującymwyłączniewAD;stanowiwspólnypatolo-gicznyelementwdużejgrupiechorób–skrobiawicach.

Wobecprzedstawionychwyżejfaktówpowstajepytanie,czyNFTib-amyloidmożnatraktowaćjakotworypato-gnomomiczneczypatogeniczne;czyichpowstawaniemacharakterpierwotny,czywtórnyiwreszcie–czyichfor-mowaniejestwyłącznieprocesempatologicznym,czyteżzależytoodnasileniazjawiska(podobniejakobronaim-munologicznaprzedantygenamizotoczeniaaalergią),czyteżmoże,przynajmniejwniektórychprzypadkachAD,wy-twarzanieb-amyloidujesttakżepróbąobronyorganizmu(np.ograniczenialiczbywolnychrodników–patrzniżej).

poglądy na genezę cHoroby

JaktosłuszniezauważająNunomuraiwsp.,neuropatolo-gicznezmianyuosóbzdemencjąjużzdefinicjiopisują-cejtęzmianęstanowiązjawiskokońcowe[95].Natomiastzbadańtychiinnychautorówwynikało,żejakozjawiskopierwotnewewrażliwychneuronach(tzn.tych,wktórychpóźniejrozwijasiętypowyobrazuszkodzeńneuronalnychwAD),stwierdzasięwzrostnatężeniaoksydacjikomórko-wej[9,10,22,62,74,103,104],cojestwyraźnąoznakąnastę-pującejperoksydacjilipidówwzwiązkuzdużązawarto-ściąwielonienasyconychkwasówtłuszczowych,któresąszczególniepodatnenaoksydację.Ponieważwolnerod-nikipowstająpodczasoddychania,defektynimiwywoła-nenajbardziejdotykająteregionymózgu,którecharak-teryzujenajwyższe tempometabolizmuorazwykazująnajwiększystopieńekspresjifunkcjimitochondrialnych.

Mitochondriasłużą jakobuforstężeniawapnia isą jed-nocześnieźródłemorazlikwidatoremwolnychrodników,atakżeregulatoremapoptozy,jednakichnajbardziejzna-nąroląjestdostarczaniekomórceenergii.Energiatapo-wstajewreakcjachłańcuchatransportuelektronówijestzużywanadopompowaniaprotonówzmacierzymitochon-drialnejdoprzestrzenimiędzybłonamimitochondrialny-mi.TakpowstałyprotonowygradientelektrochemicznyjestwkompleksieVużywanydowytworzenia90%zawartegoATP.Dlategodefektywpracymitochondriówodbijąsię

przedewszystkimnapracynarządównajbardziejwrażli-wychnadeficytymetaboliczne,tzn.napracęmózgu,mię-śniasercowego,mięśniszkieletowych,nerekigruczołów.

Licznepowiązaniamiędzypatologiamimitochondrialny-miichorobamineurodegeneracyjnymi,atakżewspólnymianownikmiędzynimiwpostaciwystępowaniastresuoksydacyjnego,skupiłyuwagębadaczynatychstruktu-rachiichroliwgenezieAD.

cHoroby mitocHondrialne

Mianemchoróbmitochondrialychokreślasięgrupękli-nicznychsymptomówwynikającychzanomaliiwmeta-bolizmieenergetycznymmitochondriów–defektówfosfo-rylacjioksydatywnej(OXPHOS)[10,137,139].Większośćtychchoróbnależydoschorzeńneurologicznych[18]lubpsychiatrycznych[40],ponieważdysfunkcjemitochondrial-nenajbardziejrzutująnapracętkanekonajwiększychwy-maganiachenergetycznych,azwłaszczamózgu.Mogąonemiećzwiązekzdysfunkcjąłańcuchaoddechowegowyni-kłązpojedynczegolublicznychdefektówwpięciukom-pleksachoddechowych.Pięcioczłonowykomplekssyste-muOXPHOSskładasięzkilkudziesięciupodjednostek,zktórych13jestkodowanychprzezmitochondrialneDNA.Kodujeonom.in.podjednostkikompleksówI(NADH,ubi-kwinon:oksydoreduktaza),III(ubikwinol:oksydoreduk-tazacytochromuc),IV(oksydazacytochromuc)iV(syn-tazaATP),cooznacza,żepodjednostkitesąproduktamidwóchróżnychgenomów:jądrowegoimitochondrialne-go[137].Wieledefektówpracymitochondriówumiemyjużprzypisaćdokonkretnychzmianwgenomie[18]iwie-my,żeniesąonerzadkie;np.wWielkiejBrytaniiwystę-pująonezczęstością1na10000przypadków.Chorobymitochondrialnemożemyrozpatrywać jakopierwotne–wrodzone,związanezdefektamiwgenomach:jądrowymlubmitochondrialnym,lubwtórne–indukowane,zarów-noprzezczynnikiwewnętrzne,jakiegzogennetoksyny,aledodatkowowyodrębniasięgrupęchoróbneurodege-neracyjnych,któremogąwynikaćzbłędnegogenomu,jakibyćegzogennieindukowane[18,103]iwłaśnieprzynależ-nośćADdotejostatniejgrupyzostanieniżejrozważona.

Komórkisomatycznezawierajądwiekopiekażdegojądro-wegogenu(odobojgarodziców),leczwieletysięcykopiimitochondrialnegoDNAjestwyłączniematczynegopo-chodzenia.PacjencizpatogenicznymmitochondrialnymDNA(mtDNA)zwykleposiadająmikskopiiprawidłowychizmutowanychgenów–sąheteroplazmatyczni.Proporcjejednychdodrugichgenówmogąwynosić1–99%.Zwyklejeślitychzmutowanychjestmniejniż50%(aleprógujaw-nieniasięmutacjizależyodjejtypu–możewięctobyćnawet80%),początkowoobjawychorobynieujawniająsię[18].Ponieważpodziałmitochondriówwdzielącychsięko-mórkachniejestściśleregulowany,wtymsamymorgani-zmieposzczególnetkankiczynarządymogąbyćbogatszewzdrowelubwzmutowanekomórki.Wkonsekwencjitego,tensamdefektwOXPHOSmitochondriummożeujawnićujednejosobysymptomyoróżnymnasileniuzróżnychtka-nek–zależnieodzapotrzebowaniategoorganunaenergię.Udwóchosób,nawetbliźniątjednojajowych,objawymogąwystąpićzinnychnarządów,np.ujednejzmięśni,audru-giejzCNS,przyczymzjawiskaterównieżmogąmiećróż-nenasilenie.Chorobymitochondrialne,nawetwrodzone,

Tęgowska E. i Wosińska A. – Rola nauk biologicznych w zrozumieniu genezy…

77

mogąsięuwidoczniaćpowielulatach,ponieważwmia-rępodziałukomórekpopulacjeDNAwkolejnychpoko-leniachbędącorazbardziejjednorodne,zprzewagązdro-wychlubzmutowanychkomórek.PonieważOXPHOSjakoskutekwłasnejpracygenerujewolnerodniki,dodatkowozbiegiemczasumogąsięwnimpojawiaćkolejnemutacje,tymbardziejżewmtDNAniewystępująhistony,chronią-ceprzeduszkodzeniami[11],choćistniejemożliwość,żeichfunkcjeprzynajmniejczęściowopełnimitochondrial-nyczynniktranskrypcyjnyA[57].

Wytwarzaniewolnychrodnikówsamowsobieniejestpro-cesempatologicznym,jestbowiemnierozerwalniezwią-zanezwytwarzaniemenergiiwkomórcewwynikufos-forylacjioksydatywnej.Szacujesię,żeokoło2%tlenukonsumowanegowmitochondrialnymłańcuchuodde-chowymwytwarzawolnerodniki (główniewkomplek-sachIiIII)wwynikuspontanicznego„wycieku”elektro-nów[11].Wstaniefizjologicznymorganizmutrzymujejednakrównowagęmiędzyszybkością ichwytwarzaniaiusuwaniaprzezkomórkowezmiataczewolnychrodników.Ochronakomórkowaprzedwolnymirodnikamiobejmu-jelicznezwiązki,np.dysmutazęponadtlenkową,perok-sydazę ikatalazęglutationową.Jednakwstaniepatolo-gicznymrównowagamiędzywytwarzaniemausuwaniemwolnychrodnikówzostajezachwiana,możedojśćdode-generacjiróżnychstrukturkomórkowych–wtymmito-chondriów.Mogąwówczasonezmienićswefunkcjetak,żeliczbawolnychrodnikówbędziejeszczeszybciejnara-stała,prowadzącdojeszczeszybszegonarastaniapatologiimitochondrialnych.KompleksIjestszczególniewrażliwynarodnikiwodorotlenowe,aIV–nastresperoksydacyj-ny.Ponieważwszystkiepięćkompleksówłańcuchaodde-chowegodziałająwśrodowiskulipidowym,wszystkieteżsąwrażliwenaperoksydacjęlipidów[11].Jeśliwięcwy-twarzaniewolnychrodnikówprzewyższywydajnośćichzmiataczy,mogąsięrozwinąćróżneprocesypatologicz-nedoprowadzającedodysfunkcjimitochondriówideficy-tówenergetycznych,np.wneuronach,comożeprowadzićdoneuropatiitypuAD.

mitocHondria W cHorobie alzHeimera

UchorychnaADstwierdzasięzwiększonestężenieutle-nionych lipidów,białek iRNA,aponieważzjawisko towystępujenawcześniejszymetapiechorobyniżNFTczyb-amyloid,uznano,że towłaśniewolnorodnikoweuszkodzeniasąwetiologiiADgłównymipierwotnymczynnikiempatologicznym,apowstawanieb-amyloiduiNFT jestkonsekwencją reakcjinastresoksydacyjny[103,139].Pogląd tenznajdujepoparciewobserwacji,żeabyb-amyloidstałsiętoksyczny,niezbędnesączynnemitochondria[15].Wprawdziebyłytobadaniain vitronaklonach ludzkichkomórekpotworniakowych,alestoso-wanotuzarównomitochondriaznieuszkodzonymłańcu-chemoddechowym,jakiliniękomórekp0–czylikomó-rekzmitochondrialnymDNApowodującymniezdolnośćdoprzeprowadzaniafosforylacjioksydacyjnej.Dodatkowowykazanoteż,iżpreinkubacjatychkomórekzmelatoni-nąlubwitaminąEprzeciwdziałatoksycznemuwpływo-wib-amyloidu,sątowięcbardzoprzekonującebadaniapodstawowe.Kolejnebadania[75],wktórychwykorzy-stanomyszytransgeniczneomitochondriachobciążonychAPPorazmyszyobciążoneAPPiABAD(dehydrogenaza

alkoholowawiążącab-amyloid),wykazały,żeb-amyloidmożewpływaćszkodliwienamitochondriapoprzezinte-rakcjęzABAD.Torównieżsąbadaniaprzeprowadzanenamodelachzwierzęcych,jednak–jakzauważająautorzy–przyżyciowoniemożnaichprzeprowadzićnaludziach,abadaniapośmiertnemogądaćbłędnewynikizewzględunato,żezarównokomórki,jakimitochondria,odchwi-lizgonupacjentaulegająprzemianomrozkładowym,comożeprowadzićdopowstawaniazjawiskniemającychnicwspólnegozsamąchorobą.

Pierwsze,nielicznedoniesieniaozmianachenergetycznychwtkancenerwowejuludzichorychnaADpochodzązlat80ub.w.OpisanowówczasdeficytglukozywmózgachpacjentówzAD[119],aw10latpóźniejudowodniono,żeowozwolnionetempometabolizmuwyprzedzasymp-tomyADodziesięciolecia[116],natomiastuzupełnienietychdeficytówpoprawiastanpacjentów[78].Wynikiteznalazłypoparciewbadaniachzwykorzystaniememisyj-nejtomografiipozytronowej,któreopisująMielkeiwsp.[86].Wykazująoneobniżonymetabolizmglukozywko-rzemózgowej,zwłaszczawobszarachciemieniowo-skro-niowychiczołowym.Ponadtowykazywanotakżehipome-tabolizmwewczesnychstadiachAD[10,86],przyczymspadekzużyciaglukozybyłtuznaczniejszy(o50%)niżzużycia tlenu(o20%).Wpóźniejszychstadiachspadekmetabolizmuobubyłproporcjonalny[10].Kolejnepracezdrugiejpołowylat90.ub.w.przyniosłycorazliczniejszedowodynato,żeADjestzwiązanazdysfunkcjąmitochon-drialną[11].Wprawdziepoczątkowowynikibywałydys-kusyjne,jakożedaneotrzymaneprzezjednychautorówprzeczyływynikomotrzymanymprzezinnychbadaczy,alewynikaćtomogłozróżnychprzyczyn.Jednąznichbyłazapewnemetodapobieraniapróbek,bowiemuzyskiwanojezarównoprzezbiopsjęmózgowążywychosób[16],jakipost mortemw2–3hodśmierciwprzypadkukontrolii4hwprzypadkuchorychnaAD[74];niekiedyczastenwynosiłnawet20,5h[51]lub24h[2].Inną,najbardziejprawdopodobnąprzyczynąrozbieżnościbyłoto,żebada-niaprowadzononawieluskrawkach,zwieluczęścimó-zgu,podczasgdyzmianytenasilonesątylkowpewnychregionachmózgowych[51]imogąsięzmieniaćwrazzpo-stępemchoroby.Takwięcwniektórychbadaniachwyka-zano, iżwADogólnieobniżasięaktywnośćoksydazycytochromuc[97],podczasgdyHiraiiwsp.[51],wba-daniachzarównoprzeżyciowych,jakizautopsji,wyka-zali,żezmianywilościmtDNAioksydazyuosóbzADwystąpiływhipokampieikorzenowej,leczniewmóżdż-ku.Zmianytebyływięcobserwowaneniewcałymmó-zgu,tylkowregionachwrażliwych,wktórychupacjentówzADwystępująNFTipłytkistarcze.Ponadtowpracytejwykazanoniespadek,leczwzrostilościmtDNAioksy-dazycytochromowej.Wynikiomówionewyżejniemusząbyćsprzeczne,bosamaobecnośćenzymuniejestrówno-znacznazjegoaktywnością.Wiadomo,żeabyoksydazacytochromowaspełniałaswojefunkcje,musibyćzwiązanazbłonami,atymczasemwzrostilościmtDNAioksydazyc-1obserwowanoniewmitochondriach,leczwcytopla-zmieiwwakuolach,awięcwtymprzypadkuniepełniłaonaswychfunkcji.Takieumiejscowienieoksydazywska-zuje,żedochodzidoprzyspieszonegoobrotumitochon-driów,spowodowanegowystępowaniemwnichlicznychdefektów.DodatkowouchorychnaADwpłytkachkrwiwykazano,żezmniejszeniesięefektywnościoksydazy

Postepy Hig Med Dosw (online), 2011; tom 65: 73-92

78

powodujewzrostwolnychrodników[14].Ichliczbamożerównieżwzrastaćwzwiązkuzobecnościąwewnątrzmito-chondriówb-amyloidu[1]lubzanikiempotencjałuoksy-doredukcyjnego,coprowadzidozmniejszeniailościATPiwtórnegonarastaniastresuoksydacyjnego.Widzimyza-tem,żejużsamozahamowaniełańcuchatransportuelek-tronówprowadzidowzmożonegowytwarzaniawolnychrodnikówprzezcytochromb566[25].Tezkoleimogąwtór-nieuszkadzaćmitochondria,aponieważjakwspomniano,genommitochondrialnyniejestchronionyprzezhistony,procesypatologicznenarastają lawinowo.Mitochondriaouszkodzonymłańcuchuoddechowymróżniąsięodpra-widłowychkształtemirozmieszczeniemkomórek;mogątakżemiećzdeformowanegrzebienie[5].Ponieważznie-kształconemitochondrianiemogąwytwarzaćATPwilościniezbędnejnp.dofunkcjonowaniasynaps,jużtenpojedyn-czydefektmógłbybyćprzyczynąutratyfunkcjineuronów.

InnebadaniabiochemiczneuosóbzADwykazałydo-datkowe anomalie biochemiczne w mitochondriach:trzykrotniezwiększoną ilość8OH-dG(8-hydroksy-2’-deoksyguanozyny,markerauszkodzeniatlenowegoDNA)orazniedobórdwóchgłównychenzymówcykluKrebsa–dehydrogenazypirogronianoweji2-oksoglutaranowej,przyjednoczesnymwzrościeaktywnościdehydrogenazybursz-tynianowejijabłczanowej.Wszystkietezmianysąskorelo-wanezestanemklinicznymchorych,możnazatemsądzić,żewidocznywADpostępującyspadekfunkcjimózgowychwynikazsukcesywnegohamowaniametabolizmumózgo-wego[10,78].Poglądtenwpełnipoparłybadaniaanalizu-jącekorelacjętranskrypcjimRNAzpostępemklinicznychzmianwAD,począwszyodpełnejnormydoostatniegosta-diumchoroby[27].DziękiużyciumetodyRT-PCRbadanotranskryptymRNAodpowiadającebiałkommitochondrial-nychkompleksówI–V.Wykazanowówczasznacznieobni-żonąekspresjęgenówkompleksuIViVorazwzmożonąekspresjęgenuproapoptotycznegoorazwszystkichtrzechizoformsyntazytlenkuazotu,podczasgdyaktywnośćme-chanizmówochronnychkomórkibyłaograniczona.Wynikitewykazują,żeADwiążesięzwczesnymwzrostemstę-żeniamarkerówstresuoksydacyjnegoprzyjednoczesnymobniżeniuwydajnościprocesówochronnych.Autorzysu-gerująwięcrozważeniewprowadzeniasubstancji,którewpływającnaaktywnośćsyntazytlenkuazotu,mogłybybyćpomocnewleczeniuwczesnychstadiówAD.Jakza-temobecniepojmujesięrolęwpatogenezieAD:1)dysfunkcjimitochondrialnych;2)NFT;3)b-amyloidu?

Któryczynnikjestpierwotny,aktórywtórny?Ustalenietegostałosiępodstawąbadańukierunkowanychnastwo-rzenienowychmetoddiagnostycznychiterapeutycznych.

stres oksydacyjny a splątki neurofibrylarne i b-amyloid

PonieważzmianywmtDNAioksydaziestwierdzanowneuronach,wktórychjeszczeniebyłoNFT,sugerowa-no,żeobserwowanapatologiajestpierwotnawobecspląt-ków[5,51].ZkoleizmianywmtDNAioksydaziemogąsięwzajemnienasilać,bomtDNAjestbardzowrażliwynaoksydacyjneuszkodzeniaiodwrotnie,defektywmtDNA,acozatymidzieiwsamychmitochondriach,indukująstresoksydacyjny[5].

Analogicznasytuacjawystępujewprzypadkub-amyloidu–zmianyoksydacyjnerównieżstwierdzanesąwcześniej,niżnastępujeformowanieblaszekstarczych.Takiwniosekwynikazdoświadczeń,wktórychhodowlekomórkowepod-dawanodziałaniujonówmiedzii/lubb-amyloidu(42-ami-nokwasowejpostaci).Jakwiadomo,przejściuCu2+wCu+towarzyszywytworzenieH2O2.Komórkitakiepoddawanowięcdziałaniukatalazyalbohamowanodziałanieglutatio-nu.Okazałosię,żesamb-amyloidzabiłokoło38%komó-rek,natomiastpododaniukatalazyprzeżyłoichdwukrotniewięcej,podczasgdypozahamowaniuglutationuprzeżyło5razymniejkomórekwporównaniudotych,którebyłyeksponowanetylkonab-amyloid.Dodaniejonówmiedzidohodowlizb-amyloidemzmniejszyłoprzeżywalnośćdwukrotnie,apodaniejonówcynku(hamującychwytwa-rzanieH2O2),choćzwiększyłoagregacjęamyloidu,tojed-nakzwiększyłoteżprzeżywalnośćtak,jakpodaniedodat-kowychilościkatalazy.Świadczytozdecydowanieotym,żeneuronyobumierałyniezpowodusamegob-amyloidu,alezpowoduwytworzeniasięwolnychrodników[22].

b-amyloid – patogen czy protektor

Wiodącą rolęstresuoksydacyjnegowpatogenezieADiakumulacjisplątkóworazamyloidusugerowanojużodpoczątkulat90.ubiegłegowieku[9].Wtymsamymczasiepropagowanojednakrównieżpoglądprzeciwny,głoszący,żeto42-aminokwasowyamyloid–jeszczeomonomerycz-nejirozproszonejpostaci(niespolimeryzowanywblasz-ki),generujewolnerodniki,jestwięcneurotoksyczny[54]ipoglądtennadaljestpodnoszony[56].Oznaczałobyto,żetopowstanieb-amyloidujestpierwotnąprzyczynąAD,awolnerodnikiwytwarzanesąwodpowiedzinajegoobec-ność.Gdybyjednakpoglądtenbyłsłusznyiwyczerpujący,topostwierdzeniuzłóżb-amyloidu,podawaniedużychda-weklekówprzeciwzapalnychpowinnodoprowadzaćprzy-najmniejdozahamowaniapostępuchoroby.Tymczasem,jakzauważająwswejinspirującejpracyprzeglądowejLeeiwsp.[70],wktórejzestawiająlicznefaktyświadczącezapozytywnąinegatywnąroląb-amyloidu,zastanawiającajestmałaskutecznośćterapeutycznalekówprzeciwzapal-nych,któreprzecieżblokująprocespowstawaniawolnychrodników.Należyjednakzauważyć,żebyłyonepodawanejużpowystąpieniuuszkodzeńspowodowanychprzezrod-niki,aponadtoźródłairodzajetychżesąróżne,comożeznaczącowpływaćnaskutecznośćlekówprzeciwnimskie-rowanych.Ponadtowykazano,żewchwilipojawieniasięmonomerycznejlubdyfuzyjnejpostacib-amyloidu,oksy-datywneuszkodzenianeuronówsamoistniezmniejszająsię,azjawiskotowystępujezarównowsporadycznych,jakiro-dzinnychpostaciachAD[96].Wywnioskowanowięc,iżtopowstawanieb-amyloidułączysięzwygaszaniemstre-suoksydacyjnego[62],awięcmaonocharakterreakcjikompensacyjnej.Późniejszebadaniawykazałynawet,żenanomolarnestężeniab-amyloidumogąhamowaćapop-tozękomóreknerwowychpowystąpieniustresuoksyda-cyjnego–oznaczałobyto,żeb-amyloidjestwręcztworemniezbędnymdoprzeżywalnościkomórek[63].

Tesprzecznepoglądyznalazłykonsensuswpracach,wktórychwzajemnezależnościprocesówoksydacyjnychib-amyloiduprzebadanonakulturachtkankowych,gdziemożnabyłooddzielićodsiebiewpływposzczególnychfrakcjib-amyloidu,dodatkowouwzględniającstan ich

Tęgowska E. i Wosińska A. – Rola nauk biologicznych w zrozumieniu genezy…

79

rozproszenia.Wykazanowówczas, iżnajsilniejszewła-ściwościantyoksydacyjneprzejawiająpostaci1-40;słab-szedziałanieprzeciwzapalnecechowałopostaci1-42[22,140],którymjeszczebardziejustępowałypostaci25-35,zaś35-25okazałysięnieaktywne[63].Jednocześniewy-kazanojednak,iżżadnaznichniezachowujeswoichan-tyoksydacyjnychwłaściwościwchwili,kiedyichstężeniewpłyniemózgowo-rdzeniowymnarasta,zaśkiedyprze-kracza1nM,zyskująwłaściwościprooksydacyjne[63].Podobnasytuacjazdarzasię,jeślipostaćmonomerycznaprzechodziwdyfuzyjną,atawskupiskową[140].

Antyoksydacyjnewłaściwościb-amyloidunieograniczająsięjedyniedochelacji,aleobejmujątakżejegozdolnośćdoredukcjimetaliprzejściowych[62].Jegoprotekcyjnaroladotyczyjednaktylkoochronyprzeduszkodzeniamizwią-zanymizindukcjąwywołanąjonamimiedzi(II)orazżela-za(II)i(III),anienp.spowodowanymidefektemłańcuchaoddechowego.Udziałjonówmiedziiżelazawbudowiezło-gówamyloidalnychstwierdzonojuż10lattemu,przyczymzauważono,żetepierwszeodkładająsięprzedewszystkimnaobrzeżachblaszek,podczasgdytedrugie–równomier-niewśrodkuinaobwodzie[140].Wykazanorównież,żejonyobutychpierwiastkówindukująagregacjęb-amyloidu,leczniedoprowadzajądotworzeniasięwłókien,cozkoleistwierdzonowprzypadkucynku,równieżwystępującegowblaszkachstarczych[74,140].Świadczytoniekorzystnieotympierwiastku,leczjegowłaściwościmajątakżepozy-tywnąstronę–hamujeonwytwarzanieH2O2indukowaneprzez42-aminokwasowąpostaćb-amyloidu.Możnazatemwysnućwniosek,żechelatowanieprzezb-amyloidaktyw-nychoksydacyjniemetaliodgrywarolęochronnąwkomór-ce[63],cobytłumaczyłodoniesieniaoujemnejkorelacjimiędzyjegopoziomemazakresemuszkodzeńoksydacyj-nychwkwasachnukleinowych[22].Wświetletychfaktówuznanob-amyloidzazmianękompensacyjną,zmniejszają-cąszkodywyrządzanewkomórceprzezstresoksydacyjny,comaznaczenienietylkoteoretyczne,aleznajdujeprak-tyczneprzełożenienawłaściweukierunkowanie terapii.Terapeutycznechelatowaniejonówcynku(zpomocąklio-chinolu),anawetmiedzi(D-penicylaminą),znaczniezwięk-szarozpuszczalnośćblaszekb-amyloidu,codoprowadzadowzmożeniastresuoksydacyjnegoizwiększeniaprogresjiAD.Wydawaćbysięmogło,żejesttosprzecznezprzedstawio-nymiwyżejdanymi,któresugerują,iżdyfuzyjnepostacib-amyloidusąmniejszkodliwe,niżblaszki.Jednak,jakwspo-mnianowyżej,jonymiedziznajdująsięprzedewszystkimnaobrzeżachblaszek,awięcpoichczęściowymrozpadzie(gdywpierwszejkolejnościdokonujesięchelacjicynku),stająsięonebardziejdostępnereakcjomchemicznym.Niejesttobezznaczenia,wykazanobowiem,żespośródmeta-litowłaśniemiedźjestnajskuteczniejszymkatalizatoremprocesówoksydacyjnych[62].Możnawięcrozważać,czytowłaśniejejnienależałobypoddawaćchelacjiwpierwszejkolejności,poczymdopierożelazoicynk[22].

Pozorniesprzecznedanenatematwłaściwościb-amyloiduprzedstawialiHardyiSelkoe[50]orazDeFeliceiwsp.[25],którzystwierdzili,żejegooligomerycznepostacinietylkoniehamująprocesówzwiązanychzwolnymirodni-kami,alewręczindukująichpowstawanie.Jednocześniewykazali,żetenostatniproces,jakrównieżzjawiskoprzy-łączaniab-amyloidudoneuronów,możnazahamować,po-dającprzeciwciałaprzeciwzewnątrzkomórkowejdomenie

receptora(NR1)-NMDAlubmemantynę(blokertegore-ceptora).Wartojednakzwrócićuwagę,żedoświadczeniateprzeprowadzononahodowlachtkankowych,wktórychbadanopowstawaniewolnychrodnikównieindukowanejo-namimetali,leczpracąkanałuNMDA.Wtymprzypadkuzatemb-amyloidniemógłpełnićroliochronnejwpełnymzakresie,ponieważbrakowałoczynnika,przeciwktóremujegodziałaniejestukierunkowane.Dopewnegostopniajed-nakspełniałswojąrolę,ponieważjakwykazano,powsta-niewolnychrodników(bezwzględunaichpochodzenie)stymulujetworzeniesięb-amyloidu[62].

Niewszystkieosobyobciążonesąjednakowymryzykiempowstawaniawolnychrodnikówindukowanychjonamime-tali.Jeśliwystępujeunichdeficytenzymówodpowiedzial-nychzaichwiązanie,takichjakmetalotioneinyitransfer-ryny,oznaczatodlanichzwiększonąpodatnośćnastresoksydacyjny.Dotyczytorównieżosóbzamieszkującychterenyoznacznychzanieczyszczeniachmetalami.Przytakimśrodowiskowymprzeciążeniumetalami,przyjętezwodąlubpokarmemnadmierneichilościmogąinicjo-waćreakcjewolnorodnikowe,aamyloidmożewyciszaćpowstawaniewolnychrodnikówindukowanychmetalami.Takwięc,mimożewystępującewADuszkodzeniamito-chondriówmogąmiećtłogenetyczne,mogąteżbyćindu-kowanepoprzezśrodowisko.Stwierdzono,żewobszarachzanieczyszczonychb-amyloidmożepełnićfunkcjekom-pensacyjne,natomiastjeślitworzeniesięwolnychrodni-kówwynikazwadliwejpracyreceptoraNMDAlubpra-cyłańcuchamitochondrialnegoczysamegopowstawaniaH2O2[140],antyoksydacyjneznaczenieamyloidujestmniej-sze,acowięcejmożebyćprooksydacyjne.Ponadtojakotwór,naktórymmożedochodzićdoosadzaniasięproduk-tówmetabolizmuneuronalnegolubmetaliprzejściowychobecnychwkażdejkomórce,amyloidmożeparadoksal-nie(przynajmniejwpóźniejszymetapiedysfunkcjimito-chondrialnych)sprzyjaćtworzeniusięwolnychrodników.

Dodatkowymczynnikiemkomplikującymznalezienieod-powiedzinapytanieczyb-amyloidjestanty-czyprook-sydantemjestto,żewykazujeonróżnąneurotoksycznośćzależnieodzawartejizoformyapolipoproteinyE(APOE).WbadaniachnadroląAPOEwADzapomocąpozytro-nowejemisyjnej tomografiikomputerowej ifluorodeok-syglukozystwierdzono,żeposiadanieAPOEe4wiążesięzogólnieniższymtempemmetabolizmuwmózgu[116].NatomiastwbadaniachprzeprowadzonychnahodowlachkomórkowychNeuro-2a[54]wykazano,żegdyposiadasięizoformęAPOEe4,toneurotoksycznośćb-amyloidujestwiększaniżprzyinnychpostaciach,ponieważdocho-dziwówczasdozmianwbudowiebłon lizosomalnychiprzeciekówlizosomalnychdoprowadzającychdoapop-tozy.ZkoleiwbadaniachnakomórkachB-103-APPwy-kazanowpływe4nazwiększeniewytwarzaniab-amyloidu[135].ObecnośćróżnychpostaciAPOEtłumaczyrównieżzmniejszenie(poprzeze3)lubzwiększenie(poprzeze4)neurotoksycznościoligomerycznejpostacib-amyloiduprzezwpływnajegoagregację[80].APOEwpływarów-nieżnadrugi twórzwiązanyzAD,czyliNFT,bowiemwskrawkachhipokampalnychosóbzmarłychnaADwy-kazanoobecność tejapolipoproteiny takżewsplątkachneurofibrylarnych.RównieżwtymprzypadkutworzeniesięNFTzależyodposiadanychpostaciAPOE,jakożetemająróżnązdolnośćdołączeniasięzbiałkiemtau[109].

Postepy Hig Med Dosw (online), 2011; tom 65: 73-92

80

Takwięcb-amyloidisplątki,zasprawąinterakcjizAPOE,mogąbyćróżne,zależnieodpostaci:oligomerycznej,roz-puszczalnejczyzagregowanej,nierozpuszczalnej,łączą-cejsięzbiałkamitaulubnieidlategoteż,niestety,bada-niaprzeprowadzonenamyszach transgenicznych,któreuwzględniajątylkojedenczynnik,np.wytworzenienad-miernej ilościAPP,mająumiarkowanąwiarygodnośćwwyrokowaniuoprzyczynachneurodegeneracjiuludzichorychnaAD.

splątki neurofibrylarne – patogen czy protektor

Przedstawionywcześniejdośćjednoznacznyobrazrolibia-łektauwfizjologiiijakoczynnikainicjującegopatologięobecniezostałuzupełnionyokilkadanychwskazującychnato,żetworzeniesięNFTniejestwyłącznieprocesemzwiązanymzAD.ObserwowanauchorychnaADredukcjazarównopodwzględemliczby,jakidługościmikrotubulihamowaniatransportuaksonalnegowystępujeszybciej,niżtworzeniesięNFT,jestwięctoprocesodnichnieza-leżny;ponadtodziejesiętakwfizjologicznychprocesachstarzeniasięorganizmu[16].Jakwykazanowbadaniachporównawczychodniemowlątpoosoby90-letnie (nie-chorującenaAD),wrazzwiekiemdochodzidoobniże-niastężeniatubulinywkomórkacho90%,choćwówczasliczbasplątkównienarasta.Natomiastistniejąpowiązaniamiędzypatologiamibiałektauastresemoksydacyjnym:1. JakwykazaliBowlingiBeau[11],wADdochodzido

dysfunkcjimitochondrialnych,copowodujeobniżeniestężeniaATPiwzrostaktywnościkinazy,cozkoleiprzy-czyniasiędohiperfosforylacjibiałektau.DodatkowąprzyczynątworzeniasięNFTjestakumulacjamarkerówstresuoksydacyjnego,takichjak4-HNE.Jesttoaldehydotoksycznychwłaściwościach,tworzonyspontaniczniewczasieperoksydacjilipidówijakwykazanozezdol-nościądoindukowaniazmianstrukturalnychwtau,któ-reprowadządotworzeniasięsplątków[97].TakwięcobazjawiskawyraźniewyprzedzająformowanieNFT.

2.Wykazanorównież,żeekspresjataupodlegakontroliki-nazregulowanychprzezsygnałypozakomórkowe(ERK–extracellularsignal-regulatedkinases),którychaktyw-nośćjestwrażliwanadziałaniestresuoksydacyjnego.

3.Nadmiernaekspresjaoksygenazyhemowej indukujepowstawanieantyoksydantu–bilirubiny,którazkoleipowodujespadekstężeniabiałektauorazwzmożenieopornościkomóreknauszkodzeniaoksydacyjnewywo-łaneprzezH2O2[122].

4.Fosforylacjabiałektausprzyjaprzeżywalnościkomórekwczasieekspozycjinaoksydanty,cowykazanowba-daniachnaneuronachembrionalnych[69].

Podobniejakwprzypadkub-amyloidu,wyłączniepatoge-nicznycharaktersplątkówjestdyskusyjny.Wdoświadcze-niachwykonanychnamyszachtransgenicznychzludzkimbiałkiemtau[114]wykazano,żezwiększeniuliczbyspląt-kówtowarzyszyutrataneuronówideficytybehawioralne,astłumienieekspresjibiałkatau(doksycykliną)powodo-wałozahamowanieneurodegeneracji ipoprawianiepro-cesówpamięciowych.NiezatrzymywałojednakprocesuodkładaniasięNFT,którywtejsytuacjinierzutowałnade-ficytypamięci.Autorzysugerowaliwięc,żeskoropowrótfunkcjipoznawczychjestmożliwywewczesnychstadiachtauopatii,mimoichnarastania,należyzastanowićsię,czysplątkisątylkopatologią,czyteżpełniąrolęprotekcyjną,

np.kierującsubstancjeneurotoksycznewmniejgroźną,bardziejstabilnąpostać.

TopytaniezadalirównieżLeeiwsp.[69],którzywswejpracyprzeglądowejzwróciliuwagę,iżsamakorelacjapo-stępuchorobyiilościNFTnieprzesądzacojestprzyczy-nąAD.Wykazanoprzecież,iżneuronyobciążonesplątka-miprzeżywajądziesięciolecia,azkoleitraconezwiekiemneuronywielokrotnieprzewyższająliczbowote,którewy-kazująobecnośćNFT.Takwięc,ponieważniemakorela-cjimiędzyapoptotycznymizmianami,adepozytamibiałektau,tonieonesąpierwotnymczynnikiemneurodegene-racyjnym.Uznanozatem,żewADpierwotnymczynni-kieminicjującymkaskadęzdarzeń,jeststresoksydacyj-ny[69,70],inicjującypowstawanieb-amyloiduisplątków,a twory tedziałająsynergistycznie [59].Oddziaływaniewytworzonychwolnychrodnikównabiałka,DNAczyli-pidybłonowe,kumulujesięzczasem,objawowoADjestwięczawszechorobąwiekupodeszłego,mimożegdyjestzwiązanazmutacjąniektórychgenów,istniejeodchwi-linarodzin.Chorobawówczasrozwijasięwcześniej,jed-nakobjawyitakniewystępująprzedpiątądekadążycia.

genetyczne tło cHoroby

Jakjużwspomnianowyżej,windukcjiADbierzesiępoduwagęzarównowpływczynnikówśrodowiskowych, jakigenetyczneuwarunkowanie.Wykazanowielezmiange-netycznych,któresprzyjająrozwojowichoroby,choćża-denznichnie jestwyłącznymczynnikiemsprawczym.Takwięcwcześniejwystąpiibędziemiałaszybszyprze-bieguosóbzmutacjaminp.:• nachromosomie21(związanaznadmiernymtworze-

niemprekursorab-amyloidu,APP)[110];• nachromosomach14i1(genykodującepreseniliny1

i2,związaneztransportemcholesteroluibiałek,apa-ratemGolgiego,modyfikującedziałaniesekretaziko-dującenadmiernewytwarzaniedysmutazyponadtlen-kowej)[110];

• nachromosomie19(zawierającymgenykodująceAPOE,związanązmetabolizmemlipidowymiodpowiedzialnązamodulacjęwzrostukomórekiichprocesyregenera-cyjne).Jakwspomnianowyżej,istniejączteryizoformyAPOE,aletylkoe4jestzwiązanazdeficytemacetylo-cholinesterazy[118]iwrażliwościąmężczyznnacho-robysercowo-naczyniowe[130].Przydwóchallelache4obserwujesięwiększydeficytacetylocholinestera-zyiwcześniejszewystąpieniechoroby,niżprzyjednym[130];

• nachromosomie12(zawierającymgenykodującedehy-drogenazęaldehydową–ALDH,detoksyfikującątakże4hydroksynonenal–4-HNE,toksycznyproduktperok-sydacjilipidów).UosóbhomozygotycznychzAPOE-e4ichoćbyzjednymallelemALDH2*2ryzykozachoro-wanianaADwzrasta36-krotnie[110];

• nachromosomie10(gdzieusytuowanyjestgenkodu-jącyenzymdegradującyinsulinę[60]igenkodującyzwiększonestężenieplazmowebA42[39])–dotyczytochorobyopóźnympoczątku.

Otym,żetylkowystąpieniedanejmutacji,np.zwiększe-niepuliAPP,niewystarczadorozwojuchoroby,świad-cząobserwacjeprzeprowadzanenabliźniętach.AutorzypracbadającychczęstośćwystępowaniaADwśródbliźniąt

Tęgowska E. i Wosińska A. – Rola nauk biologicznych w zrozumieniu genezy…

81

jedno-idwujajowych,stwierdzilibowiem,żewśródtychpierwszychniezawszeobieosobyzapadająnaAD,choćrzeczywiściezachorowalnośćobubyła tuczęstszaniżwprzypadkubliźniątdwujajowych[117].Zjawiskoto,jakwspominanowyżej,wynikaztego,iżprzyADważnejestnietylkodziedziczeniejądrowe,aleteżmitochondrialne,atozkoleiniejesttakprecyzyjnejakjądrowe,takwięcprzypodziałachkomórkowychmożedojśćdonierówno-miernegorozdziałumitochondriówzdrowychiobciążo-nychgenetyczniedoobuorganizmów.

poszukiWanie metod Wcześniejszej diagnozy ad

ZmianapoglądóworoliNFTib-amyloiduwgenezieADniesiezesobąpotrzebęzadaniasobiepytania,czydotych-czasowemetodyterapeutyczne,związanezpodtrzymywa-niemstymulacjicholinergicznej,równieżniewymagająra-dykalnejzmiany.Wydajesię,żeodpowiedźjestnegatywnaprzynajmniejzdwóchpowodów.Popierwsze,wykazano,iżstymulacjareceptorówcholinergicznych jestnie tylkoniezbędnadopodtrzymaniazdolnościkognitywnych,aleteżzasprawąpobudzaniareceptorówmuskarynowych,po-zwalachronićDNAprzeduszkodzeniami,stresemoksyda-cyjnymiskutkamiupośledzeniafunkcjimitochondrialnych[29].Podrugie,dopókiniezostanąwprowadzonemetodywcześniejszegodiagnozowaniaAD(wśródktórychpropo-nujesięm.in.testwęchowyibadaniaprzesiewowenaobec-ność4-HNEwmoczulubwkrwi)iniebędziemożliwerozpoczęcieterapiiwyprzedzającejzaawansowanezmianywneuronach(jaktosięobecniedzieje),proponowanewdal-szejczęścipracyterapiebędąmiałyograniczonedziałanie.

Wedługdanychzroku2003biochemiczna,przyżyciowadiagnozaADprzeprowadzananapróbkachosocza,ukie-runkowananab-amyloidczysplątkijesttrudnaijejtraf-nośćmieścisięwprzedziale65–90%.StosunkowonajlepiejdiagnozujesięADbadającpłynmózgowo-rdzeniowy,jed-nakżeuokoło2%osóbłączysiętozciężkimbólemgłowy,ponadtomuszątobyćbadanianiepojedynczegoczynni-ka,leczkompleksowe,atozwiększaichkoszt.Wykazanobowiem,żenależybraćpoduwagęconajmniejdwamar-keryjednocześnie,ponieważanalizypojedyncze,np.cał-kowitejzawartościbiałektauczyb-amyloidu,dająmałowiarygodnewyniki.Łączneoznaczanietychdwóchczyn-nikówwzakresieodróżnieniachorychodzdrowychdaje86%czułościi97%swoistości,wzakresieodróżnianiaodinnychchorób–odpowiednio80i73%,awzakresieod-różnianiachorychnaADodpacjentówzinnymichoroba-mineurologicznymi–80i89%.Byjednaktewynikibyływiarygodne,zmianymusząbyćduże,atooznacza,żeipo-stępchorobymusibyćznaczny[76].Sprawdzasięwięcwartośćdiagnostycznąwpłyniemózgowo-rdzeniowymkolejnychczynników:stężeniabiałkaMPA-tau,stosunkuufosforylowangobiałkaP-MPA-taudocałkowitegobiałkaMPA-tau,stężeniab-amyloidu,markerówstresuzapalne-go,stresuoksydacyjnego,stężeniacytokin(sposóbnajbar-dziejzawodny);przeprowadzasiętakżebadaniagenetycz-nestosunkualleliAPOEe4doAPOEe3.Ztegozestawujedyniebadaniemarkerówstanuoksydacyjnegomożnauznaćzawynikwykrywającystosunkowowczesnązmia-nę,alejesttoparametrmałoswoisty(patrzniżej).Dobrymwskaźnikiemryzyka,zarównowrodzinnych,jakispora-dycznychADopóźnympoczątku,sąbadanianaposiada-nąpostaćAPOE[118].Wykazano,żeprzykażdymallelu

e4symptomyADmogąwystąpićo5–7latwcześniej[64].Możetobyćzwiązaneztym,żeutychosób,nawetzdro-wych,zmniejszasięprzepływkrwiitempometabolizmu[108].Takiewarunkisamewsobiepowodujązwyrodnienieneuronalne,awięcrozwójchorobymożewystąpićwcze-śniej.Jednakchoćczynniktenjestoznaczanywekrwisto-sunkowołatwoipowszechnie(np.wKanadzie),nieza-lecasięgodocelówdiagnostycznychjakostandardowywskaźnikprzedobjawowy,ponieważwprzypadkachADzwiązanychzobecnościąallelue4„nie istniejąmetodyzapobiegawcze”[92].Autorzytegostwierdzeniawchwi-lipublikacjiniewykluczaliwartościtestuwprzyszłości,kiedybędziemożliwaterapiagenetyczna,bowiemwiado-mo,żepostaće4różnisięodkorzystneje3tylkojednymaminokwasem.Tymczasemjużpo8latachodtejpublika-cjiokazałosię,żepopodaniupacjentomze4środkapo-prawiającegowrażliwośćnainsulinęiaktywującegomi-tochondria–Rozyglitazonu–poprawiająsięzdolnościpoznawczeuludzi,apamięćiprocesyuczeniasięumy-szy[12,99].Niepotrzebnajestwięcmanipulacjagenetycz-na,byzmniejszyćszkodyspowodowaneprzeze4,abada-niategomarkerastająsięterapeutyczniewskazaneitojużprzypodejrzeniupoczątkówchoroby,jakożeRozyglitazonjestskutecznytylkowpoczątkowychiumiarkowanychpa-tologiachzwiązanychzAD[12].

PozostałewymienionepotencjalnewskaźnikiADrównieżniepozostająbezwad.WprzypadkuMPA-tauwiążąsięoneznieswoistościątegomarkera,ponieważjegoilośćwzrastarównieżwinnychchorobach,np.:wotępieniustarczym,zespoleDowna,depresjiichorobieCreutzfeldta-Jakoba(tuwzrostjestkilkakrotniewiększyniżwinnychchorobach).Precyzyjność testuopartegonaMPA-taumożnapopra-wić,badającstosunekPMPA-tau/MPA-tau.Ponadtoto,iżwskaźniktenwykazujewyższewartościwdepresji,którąrozważasięjakosyndromprodromalnyAD[46],niewy-kluczajegowartościwdiagnostycetejchoroby.

Wprzypadkumetodyopartejnabadaniu42b-amyloiduwątpliwościbudząsprzecznewynikiozwiązkujegostę-żeniazpostępemchoroby.Dotychczaszjawiskototłuma-czono tym,żewrazzpostępemchorobyspadastężenieizoformy42b-amyloidu,ponieważzostajeonazwiązanawblaszkach[140].Badanianależałobywięcwykonywaćwkilkupowtórzeniach,abywykryćzmianę,adodatkowo–jakwynikazprzedstawionychwyżejfaktów–wynikpo-zytywnypotwierdziAD,alewpóźniejszymstadiumcho-robowym.Ponadtoobecnośćamyloidustwierdzasiętak-żewinnychchorobachotępiennych.

Głównąwadądiagnostykiopartejnabadaniumarkerówpro-cesuzapalnegojest,jakjużwspomniano,niewielkaswo-istośćtegotestu.PolegaonnabadaniustężeniamarkeraIL-1wmózgu,którywprzypadkutworzeniasięblaszek,czemutowarzyszyreakcjaostrejfazyiaktywacjamikro-gleju,wzrastanawetsześciokrotnie.Jednakżechoćobser-wujesiękorelacjęmiędzywzrastaniemstężeniaIL-1apo-głębieniemobjawówAD[115],zjawiskotoobserwujesiętakżewtrakcieinnychchoróbneurodegeneracyjnych,np.wchorobieParkinsona[6].

Jakjużwspominano,wADstwierdzasiędużąaktywnośćwolnychrodników.NarastastężenieizoprostanówiCuZn-SOD(dysmutazyponadtlenkowej),aichilośćwykazuje

Postepy Hig Med Dosw (online), 2011; tom 65: 73-92

82

korelacjęzpostępemobjawówotępiennych[104],wdo-datkumożnajeoznaczaćwmoczu–jesttowięcbadanienieuciążliwedlapacjenta.Możnatakżeoznaczać3-nitro-zynę(wczesnymarkerstresuoksydacyjnego).Zaletątychoznaczeńjestto,żestężeniejejnarastanawetprzedbe-hawioralnymisymptomamiAD[41],jesttowięcmetodaobiecująca iwczesna.ZastosowaniewdiagnostyceADmożeznaleźćtakżebadaniestężenia8-hydroksyguanozy-ny,którywprawdzienarastatakżewzespoleDowna,alewprzypadkuADobserwowana jestkorelacjazczasemtrwaniaisiłąsymptomów.Niestety,wprzypadkutestówzwiązanychzmarkeramistresuoksydacyjnego,choćjakwynikazpowyższychfaktów,jesttometodaobiecującaipozwalającanastosunkowowczesnądiagnostykę,zpo-wodumałejswoistościikoniecznościwprowadzaniado-datkowychtestówbiochemicznychnienadajesiędoba-dańprzesiewowych.

Jeśliprzyjmiemy,żedobrymarkerpowiniensięodzna-czaćnastępującymicechami:• jednoznacznością (przynajmniej80%czułość i80%

swoistość);• łatwymdostępemdomateriałubiologicznego(mocz

lubkrew);• korelacjązostrościąsymptomów,

aponadtobyćprognostykiemchorobyipostępówterapii,topowyższyprzeglądmetoddiagnostycznychsugeruje,żedalszeinnowacyjnebadaniasąniezbędne.

Wymienionetestyniesąanitanie,aninieinwazyjne,aniwpełnijednoznaczne,aniskorelowanetylkoztąchoro-bą,aniniepozwalająnaskuteczne(wzakresieutrzyma-niazdolnościkognitywnych)terapie.Dlategonależyroz-ważyćnaukowepodstawyproponowanejnowatorskiejmetodybadańwęchujakoprognostykęchorobyizwery-fikowaćjejwiarygodność.Jesttomożemetodanietypo-wa,takżeniewpełniswoista,aletańszaodtestówbio-chemicznychizpewnościąnieinwazyjna,możeprzytympełnićrolętestuszybkiegoostrzegania,atozkoleimożepozwolićnawłączenie,alejużwwęższejgrupieosóbob-ciążonychryzykiem,innychpotwierdzającychtestów,np.zawartości4-HNEwmoczu.Wprzypadkuwynikupozy-tywnegoumożliwitozastosowanieterapiidziałającychnawcześniejszymetapie,niżteskupiającesięnapodtrzymy-waniuprzekaźnictwasynaptycznego.

WęcH a cHoroby

Człowiekjestgatunkiemmikroosmatycznym,leczmimotoostatniopatologieludzkiegowęchuprzeżywająwyraź-nywzrostzainteresowaniazestronynaukowcówi leka-rzy.Upośledzeniewęchumożewynikaćzezmianwob-rębiesamejśluzówkinosai/lubzezmianwopuszceczydrogachwęchowychalboteżwposzczególnychczęściachośrodkowegoukładunerwowego,takichjakpłatyprzed-czołowe,jądraprzegrodowe,ciałamigdałowatelubpłatyskroniowe.Rejonytemająlicznepołączeniazinnymiważ-nymiczęściamimózgu,takimijakwzgórze,podwzgórzeorazkoraczołowaiskroniowa.Istniejewięcanatomiczneuwarunkowaniewpływunp.opuszkiwęchowejnadziałal-nośćhipokampa,popartezresztąbadaniaminaszczurach,którewykazały,iżusunięcieopuszkiwęchowejpowodujepogorszenieprocesówuczeniasięzwierząt,apodnoszenie

stężeniacynkuwhipokampie(przezpodawaniedootrzew-nowe)poprawiaichwyniki(cynkjestblokeremrecepto-rówNMDA,awięcdziałapodobniejakmemantyna[94]).

Chorymożebyćświadomyswojegoupośledzeniawęchu,leczrówniedobrzemożeniezdawaćsobieztegosprawy,nawetwprzypadkuznacznychubytków[32].Zanikowiwęchumogą towarzyszyćzmianywodczuwaniusmakupotraw,leczitoniezawszewystępuje[za34].Hiposmiawystępujewróżnychchorobach,takichjakchociażbyza-paleniezatokprzynosowych,wchorobieParkinsona(PD)[84],Huntingtona[88],narkolepsji[120],anawettrądzie[87].Możnawięcuznać,żeupośledzeniewęchujestzja-wiskiemmałoswoistym,aponieważodróżnienienajegopodstawiepoczątkówchorobyParkinsonaiADjestnie-możliwe[35],traktowaniegojakoprognostykakonkret-nejchorobyneurodegeneracyjnejwzbudzakontrowersje.Jakiesąwięcbiologicznepodstawyszukaniawspółzależ-nościmiędzyutratąwęchuachorobąAlzheimeraijakiezastosowaniemogąoneznaleźćwdiagnostyce?

Już20lattemuwbadaniachhistopatologicznychzauwa-żono,żezmianyopisywane jako typowedlaprzebieguAD,czyliblaszkiamyloidalneiNFT,znajdująsięnietyl-kowhipokampie,alerównieżwjądrzewęchowymprzed-nim,opuszcewęchowejorazośrodkowychstrukturachwę-chowych(ciałachmigdałowatychipłatachskroniowych)[39,65].Również typowedlaADzmianyzanikowenieograniczająsiędohipokampa,alestwierdzasięjerównieżwdrogachwęchowychisięgająone40%naprzekrojui52%wliczbiezmielinizowanychneuronów[24].Kolejnympo-wiązaniemmiędzypatologiamistrukturwęchowychaADjestto,iżwobubiorąudziałjonymetali.Samudralwariwsp.[113]poanaliziewystępowania11pierwiastkówwdrogachwęchowychprawieu100pacjentówzADstwierdzilinaj-większeobciążenie jonamiżelaza(zwiększoneookoło20%wciałachmigdałowatychio30%wkorzegruszko-watej)orazcynku(zawartościmiedziniebadano).Możetosugerowaćzwiększonągeneracjęwolnychrodnikówide-gradacjękomórekwłaśniewtychregionach,analogiczniedozmianstwierdzanychwhipokampie.Zjawisko toniejestprzypadkowe,bowiembadaniapośmiertneprzepro-wadzonena tkankachmózgowych14chorychwyraźniewykazałyswoistośćrozmieszczeniazmianpatologicznychwystępującychwAD:NFTiblaszkiamyloidalnewystępo-wałyobficiewrejonachwęchowychmózgu,zatowkorzeczuciowej, ruchowej iwzrokowejzmianybyłyminimal-neitypowedlawieku[98].Ponadtodziękizastosowaniutechnikobrazowaniarezonansumagnetycznego,wykaza-nowtychregionachzmienionyizredukowanyprzepływkrwi.Wywnioskowanozatem,żedrogiwęchowesąmiej-scemważnymwpatogenezieAD.Zarównotu,jakiwhi-pokampiedochodzidoanalogicznychzmian,przyczympa-tologiewstrukturachwęchowychskutkująupośledzeniemtegozmysłu[65,72].Znajdujetorównieżpoparciewbada-niachnadtransgenicznymimyszami(obciążonymipatoge-nicznymbiałkiemtauinadmiarembiałkaAPP),uktórychzmianydegradacyjnestwierdzanowukładzielimbicznymikorzewęchowej[71].PowiązaniadeficytówwęchowychiADmogąmiećzatempodłożegenetyczne,zwłaszcza,iżrejestrujesięjenietylkouchorych,alerównieżichkrew-nychpierwszegostopnia[za32],ajeśliasomiałączysięzobecnościąprzynajmniejjednegoallelaAPOEe4,praw-dopodobieństwozachorowaniawzrastapięciokrotnie[45].

Tęgowska E. i Wosińska A. – Rola nauk biologicznych w zrozumieniu genezy…

83

Najważniejszymaspektemzwiązanymzupośledzeniemwęchujest,zpunktuwidzeniadiagnostykiAD,jegowcze-snewystępowanie.Wykazano,żezmianywfunkcjono-waniutegozmysłupojawiająsięuosób,uktórychdeficy-tykognitywnesą jeszczenieznaczne[36];dowiedzionorównieżkorelacjimiędzystopniemupośledzeniapowo-nieniaatempempostępowaniademencjiijejnasileniem[65,105].Jakonarzędziediagnostycznelubprognostycz-ne,maonojednakpewnewady.Pierwsząinajpoważniej-sząjest jegomałaswoistość.Wmetaanalizieprawie50pracstwierdzono,żeniemaróżnicwcharakterzezmianwpowonieniuuosóbzADiPD[84].Niemożnajednakwykluczyć,żewprzyszłościbardziejprecyzyjnebadania(rozpatrująceróżnicewodczuwaniujakościi/lubilościza-pachówlubichskładu)pozwoląnaopracowaniejegospe-cyfikichorobowej,cowykorzystanowprzypadkutrzechpostacitrądu[87].DrugimsłabympunktemdiagnostykiADopartejnadeficytachwęchowychjestto,iżsąonena-turalnymzjawiskiemwprocesachstarzeniasięorganizmu[90].Szacujesię,żedotycząoneprzeszło50%populacjiosóbpo65rokużycia[42].Prógpobudliwościwęchowejrośniezwiekiemiponad75%ludzipowyżej80latwyka-zujeosłabioneodczuwaniezapachów.Problemtenmożnajednakrozwiązaćodpowiedniozawężającgrupywiekowe(dobierającrównolatkówwgrupiekontrolnejizpodejrze-niemchoroby).Deficytywęchowezależątakżeodwieluin-nychczynników,takbiologicznych,jakiśrodowiskowych.Innązdolnośćdoodczuwaniazapachówwykazująkobie-tyimężczyźni,adodatkoworóżnicemiędzyniminasila-jąsięzwiekiem(umężczyznzanikwrażliwościpowonie-niamożebyćnawettrzykrotniewiększyniżukobiet[90]).Innegorzęduzmianywystępująrównieżwzależnościodpaleniatytoniu,wykształceniaiwykonywanegozawodu[32].Abytestwęchowymiałjakąkolwiekwartośćnależywięcbadanągrupęwyselekcjonowaćzuwzględnieniemtychczynników,coniezawszejestproste(np.wstarszychgrupachwiekowych,wzwiązkuzróżnąśredniążyciako-bietimężczyzn,tychpierwszychbędziewięcej).Nawar-tośćdiagnostycznąupośledzeniapowonieniamaponadtowpływstanzdrowiapacjentów.Stopieńdemencjirzutu-jenazdolnośćbadanegodoocenywłasnychbraków,najegoreaktywnośćiwspółpracęzbadającym.Jednakitenproblemmożnaprzezwyciężyć,awynikizobiektywizo-wać,badającpotencjaływywołanei/lubrytmoddechowy.Badaniarytmuoddechowegowdużymstopniuuniezależ-niająwynikodstopniademencjii/lubniekomunikatywno-ści.Polegająonenarejestracjigłębokościwdechuwod-powiedzinapodanybodziecwęchowy,ztymżewówczaspowinien tobyćzapachawersyjny[123].JakwykazanowpracyFrankaiwsp.,takaodpowiedźnaawersyjnebodźcezapachowejestreakcjąodruchową,niejestwięctłumionauosóbzdeficytamipamięcilubuwagi[42].Badaniatakiepowinnyjednakbyćujednoliconecododawkistymulanta(cojestmożeoczywiste),aletakżecodorodzajuzastoso-wanejsubstancji,bojakwykazano,kłębuszkiwopuszcewęchowejsąwrażliwenaróżnestężeniaróżnychcząste-czekzapachowych[93].Jakwspomniano,badaniaolfak-tometrycznemożnawykonywaćtakżeuosóbniechętniewspółpracującychzpomocądodatkowejobiektywnejre-jestracjipotencjałówwywołanych[129],którapowinnabyćoczywiściepoprzedzonastwierdzeniembrakuuszko-dzeńnocyceptorówśluzówkinosa(stymulacjakontrolna50%CO2)[101].Badaniatakiepowinnyteżbyćciągłe–jakwykazałtozespółMemoryDisordersClinic[32],który

powtarzałbadania90pacjentówcopółrokuprzez50mie-sięcy.Stwierdziłon,żeznacząceróżnicemiędzyosobamizgrupyryzykaagrupąkontrolnąpojawiłysiępo2latach.Przyokazjiwyłonionododatkowyczynnikprognostycz-ny,bowiemuokoło82%osób,uktórychnapoczątkuba-daństwierdzonodużeupośledzeniewęchuiktóreniebyłyświadomeswoichbraków,wciągu2latzdiagnozowanoAD.Jesttowięcczynnikznaczący.

Podsumowując,woparciuoobiektywnebadaniazrejestra-cjągłębokościwdechu,zwłaszczawzbogaconeorejestra-cjępotencjałówwywołanychorazbadaniapsychologiczne,możnasprawić,iżchoryrozpocznieterapię,zanimdojdziedoznaczącychubytkówwtkancemózgowej.Jednakbezwzględunawadytestuolfaktometrycznego,a takżeko-niecznośćstosowaniadodatkowychparametrówdiagno-stycznych,jużsamowskazanietakprostąitaniąmetodągrupyryzykajestwskazaniem,uktórychosóbpowykona-niutychbadańprzesiewowychnależyprzeprowadzićtestyuściślające.Mogątobyćtestybiochemiczne,takiejakba-danieobecnościallelaAPOEe4[45],anawetbiopsja,po-nieważnabłonekwęchowyjestzdecydowanienajmniejin-wazyjnymmiejscempoborupróbek(cojużzresztąznalazłozastosowaniewdiagnostycechorobyCreutzfeldta-Jakoba).

sposoby terapii a znajomość genezy cHoroby

Stwierdzenie,żeuosóbchorychnaADdochodzidoosła-bieniaprzekaźnictwacholinergicznegoprzyniosłooczywi-styskutekwpostaciukierunkowaniaterapiinawzmacnia-nieneurotransmisji.WświetleobecnychdanychnatematgenezyADoznaczato,iżleczonotęchorobęobjawowo,niehamującjejrozwoju.Uwagabadaczyskierowałasięwięcwstronęprzeciwdziałaniatworzeniasięb-amyloiduispląt-kówneurofibrylarnych.Wychodzilionizzałożenia,żeADtonastępstwochronicznegobrakurównowagimiędzywy-twarzaniemiusuwaniemb-amyloidu,wzwiązkuzczymzaproponowali6możliwychstrategiileczenia[50,81]:1. Częściowezahamowanieaktywnościb-lubg-sekretazy,

enzymówodpowiedzialnychzacięcieAPP,prekur-sorab-amyloidu.Pierwszapublikacjaopisującawy-nikihamowaniag-sekretazyprzezDAPTukazałasięw2004r.,awrokunastępnymopisanodziałanieinhibi-torab-sekretazy.Wobuprzypadkachwystępowałyjed-nakniespodziewanedziałanianiepożądane[81].JednakżeskorobiałkoAPPpozakończeniuswychfunkcjipowin-nobyćprzezsekretazyusuwanezbłony,trudnospodzie-waćsię,żemożetobyćbezpiecznadrogaterapeutyczna.

2.Przeciwdziałanieoligomeryzacjilubpodwyższenieszyb-kościusuwaniab-amyloidu(wtymimmunizacjaprzeciwb-amyloidowi)[50].Równieżwtymprzypadkudoszłodopojawieniasięniespodziewanychdziałańniepożąda-nychwpostacistanówzapalnychośrodkowegoukładunerwowego.Mogłybyćonespowodowanetym,żeróż-nepuleb-amyloiducechująprawdopodobnieróżneme-chanizmyeliminacjiikatabolizmu,takwięctegotypulekimusiałabysięcharakteryzowaćdużąswoistością.

3.Zapobieganiereakcjomzapalnym,np.przezstosowa-nieinhibitorówcyklooksygenazy[50].Umyszytrans-genicznychowzmożonymwytwarzaniuludzkiegoAPPmetodatadawałakorzystneefekty,jednakuludzita-kiegowpływudlaniesteroidowychlekówprzeciwzapal-nychniewykazano–zwyjątkiemgrupyosóbstosują-cychdużedawki(patrzniżej).

Postepy Hig Med Dosw (online), 2011; tom 65: 73-92

84

4.Modulowaniestężeniacholesterolu.Metoda tadawa-łaefektyuosóbstosującychstatyny.Wdoświadcze-niachprzeprowadzonychnamyszachtransgenicznychdlaAPPwykazanokorzystnywpływobniżeniastęże-niacholesterolunastężenieb-amyloidu[50],alestaty-nymająrównież inneoddziaływanie,niezwiązanezestężeniemcholesterolu.

5.Zapobieganieagregacjib-amyloidupoprzezchelacjęmiedziicynku.Pierwiastkitemająjednakważnezna-czeniedlaorganizmówżywych,achelatorycechujewysokastałanieodwracalnego łączeniasięzmetala-mi,mogąwięcusunąćzbytdużąichpulę.Ponadtowy-żejwspomnianoomożliwościpowstaniaparadoksal-nejreakcjinarastaniawtakiejsytuacjiilościwolnychrodników,takwięcitametodaokazujesięryzykowna.Natomiastnowagrupaleków–MPAC(metal-proteinattenuatingcompounds),słabiejwiążącametale,nie-naruszającawięchomeostazymetaliwcałymorgani-zmie,jestwstadiumpróbklinicznych[50].

6.Zapobieganiesynapsotoksycznościineurodegenaracjiprzezstosowaniesubstancjiowłaściwościachneuropro-tekcyjnychlubneurotroficznych.Takżetaterapiapozo-stajejeszczewfazieprób(choćmożnadonichzaliczyćtakżestosowanyjużwcukrzycyRozyglitazon).

Trwająrównieżbadanianadmodyfikacjąbiałektau,np.przezzastosowanieczynnikówstabilizującychmikrotubu-leczyhamującychswoistekinazy[81].

Wszystkietemetody,choćdziałającenaetapiewcześniej-szymniżsubstancjepodtrzymująceprzekaźnictwo,dzia-łająjednaknapowstającelubjużpowstałetworypatolo-giczne,natomiastznaczniekorzystniejsząterapiąbyłabytaka,którauderzałabywpierwotneźródłopatologii,czyli–zgodniezestanemobecnejwiedzy–wstresoksydacyjny.

Przyjęciepogląduo roli stresuoksydacyjnegowgene-zieADtłumaczykorzystnąrolęstatynwochronieprzedtąchorobą, innąniżstabilizacjastężeniacholesterolu.Udowodnionobowiem,żelekitezwiększającałkowitypo-tencjałoksydacyjnyosocza,chroniąwięcneuronyprzedoksydacjąlipidówbłonowych[66].Tłumaczytoteż,dla-czegowwiększościopracowańepidemiologicznychwy-kazywano,żewgrupieosóbcierpiącychnareumatoidalnezapaleniestawów,którestosowałystaledużedawkilekówprzeciwzapalnych, ryzykozachorowanianaADspadało[73].Natomiastwystąpienieniedokrwiennegoudarumó-zgu,nawetnajdrobniejszego,podnosiłoryzykowystąpie-niademencjidwudziestokrotnie[131].

WolnorodnikowateoriagenezyADjestrównieżpodstawądoproponowaniazmiandietetycznychlubsuplementacjidietyjakometodprofilaktycznych.Wśródsubstancjinaj-częściejwymienianychjakozmiataczewolnychrodników,awięcsubstancji,któremogądziałaćnapoziomieinicja-cjizmianchorobowych,wymieniasięokoło20substan-cji[103],wtymnajczęściejwitaminęCorazsubstancjelipofilne:witaminęE[55]imelatoninę[15].Wynikieks-perymentówzichzastosowaniembywająjednakrozbież-ne.Wyjaśnienie tegosugerująbadaniaprzeprowadzonenawielkąskalę,wktórychpacjentomwśrednimlubza-awansowanymstadiumADpodawano2000IUtokoferolu(witaminyE),coskutkowałowprawdziespowolnieniempostępówchoroby,leczniecofnięciemjejobjawów[92].

Zkoleiwdoświadczeniach,wktórychdziałaniewitaminyEimelatoninybyłozdecydowaniepozytywne,substancjetebyłypodawaneprewencyjnie,anieleczniczo[15,103].Wskazuje towięc,żegdyzmiataczewolnychrodnikówzostałypodanewchwili,kiedydoszłojużdowytworze-niapatologicznychzmian,np.doperoksydacji lipidów,możnatylkospowolnićdalszenarastanietychprocesów.Wprawdziewdoświadczeniachnamyszachwykazano,iżpodawaniewdieciekwasówtłuszczowychnasyconychlubnienasyconychmożezmienićszybkośćuczeniasięiskładlipidowybłony(comogłobysugerowaćwymianękwasówtłuszczowych,awięc„odwracalność”procesówperoksy-dacji)wporównaniuzgrupąkontrolną,hodowanąnastan-dardowejdiecie,jednakbadaniatepopierwsze,przepro-wadzononazdrowychmyszach,apodrugie,trwałyoneokoło¹⁄³długościżyciazwierząt[121].Takżenajnowszebadanianaludziach,którzyotrzymywalizpokarmemkwa-sytłuszczowen-3częściejniż2razywtygodniu,popra-wie4-letniejobserwacjiczęstośćwystępowaniaADbyłao60%niższa,niżwgrupiekontrolnej[91].

Z kolei badania przeprowadzone na dużej populacjiKanadyjczyków(6434osóbpo65rokużycia)wykaza-ły,żepiciewinaikawyzmniejszaczęstośćzachorowań[73],cowiążesięzobecnościązmiataczywolnychrodni-kówwtychsubstancjach.Jednaknaszecodzienneużywki(kawa,alkohol),poprzezpodwyższeniestężeniahomocy-steiny,indukującejstresoksydacyjny,mogąrówniedobrzezwiększyćszansęnawystąpienieAD[43].

Wdoświadczeniachnaszczurach,uktórychbadanozdol-nośćdozapamiętywania,czynnośćelektrofizjologicznąmó-zgu,poziomuwalnianejdopaminyimarkerystresuoksyda-cyjnego,wykazanokorzystnywpływtruskawekiszpinakuorazwitaminyE–byłytojednakzwykłe,starzejącesięosobniki,anietransgenicznedlajakiegokolwiekmarkeraAD[55].Ponadtodoświadczenietrwało8miesięcy,czyliprawie¼życiaszczurainiezawszewpływdanegoczyn-nikabyłtakisam(korzystny)wewszystkichbadanychpa-rametrachbiochemicznych.

To,żeantyoksydantymogąwterapiiADdziałaćzarównokorzystnie,jakiniedziałaćwcale,częściowowyjaśniajądo-świadczeniaprzeprowadzonenaszczurachtransgenicznychbadającenadmiernewytwarzanieludzkiegoAPPlubktórejdodatkowotowarzyszyłacytokinaTGF-b1(transforminggrowthfactor– transformującyczynnikwzrostu),przy-spieszającaizaostrzającasymptomyADuludzi.Wpierw-szymprzypadkuantyoksydantypomagały,wdrugimnie[49].Przypodwójnymdefekcienadmiarwolnychrodni-kówprzerastałmożliwościterapeutyczneantyoksydantów.

Zpewnościąwartozmienićnawykipokarmowe,jednakre-zultatysązbytnikłe,bymogłystanowićremediumdlako-mórkiobciążonejponadfizjologicznymstężeniemwolnychrodników.Dlategoteżposzukiwanołatwejdopodawania,bezpiecznej,ajednocześnieefektywnejsubstancjizmniej-szającejstężeniewolnychrodników.Substancjęodużychwłaściwościachbuforującychichnadmiarznanooddawna.

sposoby działania błękitu metylenoWego

Wlipcuw2008r.nasympozjum„Alzeimer’sAssociationInternationalConferenceonAD”Wischik,Bentham

Tęgowska E. i Wosińska A. – Rola nauk biologicznych w zrozumieniu genezy…

85

iWischik [131]przedstawilidoniesienie:„Tauaggrega-tioninhibitor(TAI)therapywithRember™arrestsdise-aseprogressioninmildandmoderateAlzheimer’sdise-aseover50weeks”.PrzedstawiliwnimwynikipodawaniaRemberu,czylileczniczejpostacibłękitumetylenowego.Substancję tęstosowanowdawce30,60 i100mg trzyrazydziennieuprzeszło300osóbmetodąpodwójnieśle-pejpróby;niepodawanoprzytymżadnegoinnegośrodka.Poprawierokusprawdzonopostępchorobyistwierdzonojejzahamowaniewprzypadkachłagodnychiumiarkowa-nych,nawetookoło81%(wprzypadkudawki60mg),cowporównaniuzinnymilekamistanowiwynikrewelacyj-ny.Jesttorównieżwynikcałkowiciezrozumiałyzpunk-tuwidzenianaukbiologicznych,boprzedstawionewy-żejbadaniawyraźniewskazywały, iż lek tenmaszansędziałaćupoczątkupatologii,aniewkońcułańcuchazda-rzeń(patrzwyżej).Coistotne,wykazano,żelektenjestbezpiecznyprzydługotrwałychterapiach,nawetwdaw-ce780mg/dzieńorazżemożebyćstosowanyprzezosobyzniedoboremdehydrogenazyglukozo-6-fosforanowejido-pierodożylnepodawaniedawekprzekraczających7mg/kgpowodujeduszności,bólewklatcepiersiowej,drgaw-ki,sinicęianemięhemolityczną[79].

Błękitmetylenowyniejestsubstancjąnowąibeztrady-cjiterapeutycznych.Zsyntetyzowanyw1876r.,należydobarwnikówtiazynowychioddziesięcioleciznajdujeza-stosowaniewbiologii,chemiiimedycynie,atozewzglę-dunaszerokizakresoddziaływanianassaki.Już80lattemustwierdzono,żedożylnepodaniebłękitumetyleno-wegomożezmienićtempometabolizmuitemperaturęcia-łassaka.Wykazanoprzytymteżnieswoistośćtychzmian,boichkierunekiwielkośćzależałyodrozmiaruzwierzę-ciaorazod temperaturyotoczenia.Uwiększychgatun-ków(pies,małpa)stwierdzasięwzrosttemperaturyciała,podczasgdyumniejszych(szczur)wcieplehipertermię(włącznieześmierciązprzegrzania),awchłodziehipo-termię[47].Jakdotejporynieznalezionoprzyczynytychróżnicwreakcji.Wyjaśniononatomiastdlaczegoprawie120lattemuEhrlichzaobserwowałterapeutyczneoddzia-ływaniebłękitumetylowegopodawanegochorymnama-larię[za79].LektenbowiemswoiściehamujereduktazęglutationowąPlasmodium falciparumiwzwiązkuztymobecniepowracadoterapiimalarii jakoalternatywadlachininy,naktórąstalerośnieoporność[83].Błękitmety-lenowymożeteżsłużyćjakowskaźnikjakościnasienia,ponieważjegowspółczynnikredukcyjnościjestzależnyodruchliwościplemników[17].Ponadtojeststosowanyjakolekdlaosóbzewstrząsemseptycznym[67],uktórychpo-prawiakrążeniezwiększającciśnieniatętnicze,obniżającprógwrażliwościnanoradrenalinę,adrenalinęidopami-nęorazwspomagającutlenowywanietkanek.Wszystkietewłaściwościzwiększająszanseprzeżyciapacjentaoprawie20%,przyczymjestśrodkiemnietylkobezpiecznym,aleitanim.Korzystnywpływbłękitunaparametryżyciowestwierdzonotakżewdoświadczeniachprzeprowadzonychnaszczurachzniedociśnieniemwywołanymprzezendo-toksyny[58].Ponadtoosłabiaonzespółporeperfuzyjnypoprzeszczepiewątroby[61].Wwymienionychwyżejtrzechprzypadkachprzyczynąpoprawystanuzdrowiaorganizmubyłozahamowanieprzezbłękitmetylenowysyntazytlenkuazotu(NOS–nitricoxidesynthase)iograniczanieprzeztoliczbywolnychrodników[112].Właśnietewłaściwo-ścibłękitu,przedewszystkimwodniesieniudopoprawy

mózgowychprzemianmetabolicznych,leżąupodstawza-interesowaniatymzwiązkiemjakopotencjalnymlekiemnaAD,choćjegokorzystnywpływnaprocesypamięcio-weznanyjestjużprawie30lat[za4].Wdoświadczeniachwykonanychnaszczurach(zarównoin vivo,jakiin vitro)wykazano,żewhomogenatachmózgowychwzmagazu-życietlenu(ookoło25%)[13],awdoświadczeniachbe-hawioralnychpoprawiaprocesykonsolidacjipamięci[44].Wtychostatnichbadaniachwykazano,żebłękitmetyleno-wyakumulujesięwybiórczowmózguuczącychsięszczu-rów,osiągająckoncentrację10-krotniewyższą,niżwekrwi.Ponadtoistniejekorelacjamiędzypoprawąpamięciiwzrostemaktywnościmózgowejoksydazycytochromo-wejc(ookoło38%)[44].Oznaczato,żebłękitmetyleno-wymożekompensowaćniedoboryoksydazyuosóbcho-rych,czylijegooddziaływaniezdajesiętrafiaćwźródłopatologicznychzdarzeńwystępującychwAD.

Zapewneznajomośćtychfaktóworazto,żewewczesnychstadiachADwykazywanoznacznywzrostekspresjigenówNOS(średnioo60%),przyciągnęłouwagębadaczynaza-leżnośćAD-NO.WzrostekspresjigenówNOSprowadzidozwiększeniailościsyntazytlenkuazotu,cozkoleiwią-żesięzpodwyższeniemstężeniatlenkuazotu,hamujące-goaktywnośćmitochondrialnegokompleksuIV.ZmianomtymtowarzyszywzrostekspresjigenówNADPH-oksydazy(NOX),którabędącsilnymutleniaczem,możedoprowa-dzaćdouszkodzeńwobrębieDNAiwzmagaćneuro-toksycznedziałanieNO.Cociekawe,narastaniestężeniaNOS1obserwowano tylkowstadiachAD0-5, leczniewkońcowym,6.Zjawiskototłumaczysiętym,iżwzmo-żonaekspresjaNOS1cechujeneuronypoddanestresowioksydacyjnemulubuszkodzone,leczzanikawrazzma-lejącąliczbączynnychkomóreknerwowych.Zkoleipod-wyższonestężenieNOS2prowadzidowzmożonegowy-twarzaniaNOinadtlenoazotynu,którerównieżwykazująwłaściwościcytotoksyczne.NadekspresjaNOS3wywo-łujestresoksydacyjny,dodatkowopowodujączwiększe-nieekspresjigenuAPPiodkładaniesięb-amyloidu.TakwięctłumieniesyntezyNOprzezbłękitmetylenowy[82]możemiećterapeutyczneznaczenie,zwłaszczajeślizo-stanieonwprowadzonywewcześniejszychstadiachAD.

Błękitmetylenowyoprócztego,żetłumiekspresjęNOSi tymsamymzapobiega tworzeniusięnadtlenoazoty-nu iutlenianiuprzezniego lipidów ibiałek,możesięteżprzyczyniaćdowielokrotnegowydłużeniażyciako-mórek.Wbadaniachprzeprowadzonychnafibroblastachstwierdzonopolepszeniepodjegowpływemfunkcjimito-chondriów,coprzejawiałosięwewzrościezużyciatlenuażo70%[4].Błękitmetylenowyszybkoiswoiściepod-wyższab-oksydacjędługołańcuchowychkwasówtłusz-czowychwmitochondriachwątroby–prawdopodobniepoprzezzmianęprzepuszczalnościbłonymitochondrial-nej[125],niebadanojednak,czytenczynniktakżemaudziałwpoprawiepracyneuronów.Błękitzwalniałjed-nakstarzeniesięmitochondriówwywołaneH2O2lubkad-memorazindukowałdrugąfazęenzymówantyoksydacyj-nych.Podłożemtychzmianbyłocykliczneprzechodzeniebłękituzpostacizredukowanejdoutlenionej,coblokowa-łowytwarzanieoksydantówprzezmitochondria.Conaj-istotniejszejednak,podnosiłonpoziommitochondrialne-gokompleksuIVo30%,atowłaśnietenkomplekswrazzwiekiem,alezwłaszczawAD,wykazujedysfunkcje[4].

Postepy Hig Med Dosw (online), 2011; tom 65: 73-92

86

Innąwłaściwościąbłękitumetylenowego,któramożezna-leźćzastosowaniewterapiiADjestjegooddziaływaniezbiałkiemtau,akonkretniezaburzaniestabilnościPHFprzezhamowanieinterakcjiprowadzącychdołączeniasięfilamentów,comożebyćpomocnewproteolitycznymroz-kładziesplątków[132].Prawdopodobniewłaśnie to,żebłękitmetylenowymożeoddziaływaćzarównonasamePHF,jakinapoprawęfunkcjonowaniamitochondriów,byłprzyczynąjegodużejskuteczności,opisanejprzezwspo-mnianyzespół[131].Wykazalioniwbadaniachcytolo-gicznych,żeRember,podanywnanomolowychilościach(0,15–0,58µM)rozpuszczaspolimeryzowanetauizapo-biega jegokumulacji.Zkoleiwdoświadczenianamy-szachtransgenicznychzdołałonwywołaćcofnięcietau-opatiiwmózguiwyraźniepoprawićzdolnościpoznawczezwierząt[131].Wszystkotowskazuje,iżbłękitmetyleno-wymożestanowićobiecującyleknaAD,zwłaszczaje-ślidiagnostyka tegoschorzenia rozwiniesięna tyle,byumożliwićwprowadzaniegonawcześniejszychetapachchoroby,niżobecnie.

dlaczego naśWietlanie opuszki WęcHoWej

Jakwspomniano,istniejepowiązaniemiędzystanemopusz-kiwęchowejaprocesamizachodzącymiwhipokampie,apewnesymptomy(takie jakNFT)pojawiająsięw tejpierwszejwcześniej[39].Wzwiązkuzpowyższymzwró-conouwagęnaprocesyenergetycznezachodzącewopusz-ce,jakożezmianywnich,zgodniezobecnymstanemwie-dzy,leżąupodstawetiologiiAD.Ponieważkażdywdechwiążesięzpobudzeniemwdrogachwęchowychipewneichstruktury,takiejakkłębuszkiwopuszcewęchowej,ni-gdyniepozostającałkowicienieczynne,możnazałożyć,żeopuszkawęchowajestwyjątkowosilnieuzależnionaoddostawenergii,awięcisprawnychmitochondriów.Owiel-kościzapotrzebowanianaenergięświadcząwynikibadańNawrothiwsp.[93],którzywykazali,żespoczynkowezu-życietlenuprzezszczurapodznieczuleniemcałkowitymwynosi75µMs–1,cooznacza,żejesttojednazestrukturonajwiększymzużyciuenergiizewszystkichbadanych,bowiemwpozostałychtkankachnerwowychwspoczynkuwskaźniktenwynosił25–84µMs–1.Oczywistymjest,żenatenitakwysokipoziomzużyciaenergiiwpływajesz-cze transportaksonalnyorazprzekaźnictwosynaptycz-ne.Wydawałosięwięc,iżdostarczeniedodatkowejener-giimożepoprawićfunkcjonowanieneuronów.Poglądtenpotwierdziływynikibadańprzeprowadzonychnaszczu-rach,uktórychnajpierwusuniętoopuszkę,cowywołałonienormalnezachowaniewtestachunikaniaisymptomydepresyjne[94],alecoważniejsze,następnedostarcze-nieenergiiodwracałotenproces.Narzędziem,którepre-cyzyjnieiwybiórczomożedostarczaćenergięjestlaser.

Fotobiomodulację (terapięświatłemoniskiejczęstotli-wości)przezświatłoczerwonelubbliskiepodczerwieni(630–1000nm),laserowelubzdiodyLED[31],stosujesięjużodprawie30lat.Pozwalaszybciejodzyskaćzdrowieponiedotlenieniusercaiudarzemózgu[68],przyspieszare-generacjęnerwutwarzowego,zmniejszatoksycznośćTTX,cyjankuiazydkusodu(sątoblokerymitochondriówlubograniczająwytwarzanieATP)[133],zmniejszatoksycz-nośćdioksyn,[31]izapobiegadegeneracjinerwuwzroko-wegoisiatkówkiuzwierzątintoksykowanychmetanolem[37].Wtychbardzoróżnychpatologiachwystępujejeden

czynnikwspólny–zapotrzebowanienadodatkowąener-gię.Absorpcjaenergiidostarczanejzzewnątrzmożesięodbywaćzudziałemchromoforów,którymiuczłowiekasątrzyzwiązki:hemoglobina,mioglobinaioksydazacy-tochromowac.Wszystkietrzysąwstanieabsorbowaćtenzakresfal,którewysyłalaserczerwony.PasmotoprzenikatkankigłębiejniżświatłowidzialnelubUV,leczwprze-ciwieństwiedotegoostatniegoniewywołujeefektujoni-zacyjnego,więcniestanowitakiegozagrożeniadlazdro-wia.Odpowiedniedługościfalmogąprzenikaćgłębokodomózgu,aktywującprzytymfotoczułetkanki.

Wchorobachmitochondrialnychmożnapróbowaćdostar-czaćenergięoksydaziecytochromowejc.Maonadwacen-traaktywnezawierającemiedź(CuAiCuB).CuAjestpier-wotnymchromoforem,którywswejoksydowanejpostacimaszczytabsorpcjiokoło830nm.Takieświatłonapozio-miesubkomórkowymprzedewszystkimwzmagaaktyw-nośćoksydazycytochromowejc(podobniejakbłękitme-tylenowy–patrzwyżej),awięcpodwyższastężenieATPwkomórce(wkorzemózgowejszczuraookoło19%)[89].Ponadtojestantyoksydantem,ponieważreaktywujekata-lazęidysmutazęponadtlenkową(zahamowanejwzwiąz-kuzniskimpH,stanemzapalnymlubhipoksją)–możewięctakżezapobiegaćapoptozie[126].

Zewzględunapowyższedane,zespółDiMauroopatento-wał„IntranasalredlightprobefortreatingAlzheimer’sdi-sease”jakonarzędzieterapeutycznewspomagająceener-getykęneuronuizmniejszająceliczbęwolnychrodników[33].Wpatencie tym,opróczopisu techniczno-anato-micznegoużytkowanialasera,znajdujesiętakżeobszer-neiprzekonujące6-stronicoweuzasadnieniemedyczne.Autorzypodnosząwnimmitochondrialneuwarunkowa-niachoroby,wspominającdodatkowo,żelasermoże:ob-niżaćpoziomekspresjigenówsyntazyNO(patrzwyżej)iIL-6(coograniczastanzapalny),ajednocześniezwięk-szać ilośćczynnikawzrostuTGF-b.Omawiają równieżuwarunkowaniaanatomicznestosowania lasera,podkre-ślającnieinwazyjnośćmetody.Niemożna jednakpozo-stawićtegotematubezwskazaniapewnychwadomawia-nejmetody.Wbadaniachbiochemicznychwykazano,żereaktywacjadysmutazyponadtlenkowejwskutekdziała-nialaserawiążesięzjegooddziaływaniemwmiejscuhi-stydyna-miedź.Ponieważwieleenzymówmapodobnąstrukturę,możnasięspodziewać,żezastosowanie lase-raniepozostaniedlanichobojętne.Nawetjeślibędzieonoddziaływałwyłączniestymulująconawybraneenzymy,spowodujetozaburzenierównowagibiochemicznejorgani-zmu,comożedaćtrudnedoprzewidzeniaskutki.JednakżewchwilistwierdzeniachorobyAD,jesttonapewnome-todawartapropagowania,podobniejakwinnychchoro-bachmitochondrialnych,takichjakdziedzicznaneuropa-tianerwuwzrokowegoLebera[111].

terapia insuliną W ad

Otym,żestosującnaśluzówkęnosaróżnesubstancjeche-miczne,wirusyczybakterie,możemyjetądrogąwpro-wadzićwgłąbmózgu,wiemyprzynajmniejod1929r.Dodatkowomożetobyćszybkareakcja,skoronp.poda-nywtensposóbbłękitpruskidocieradoprzestrzenipod-pajęczynówkowej,krwiinaczyńlimfatycznychjużwcią-gu2min[107].Śluzówkanosamożewięcbyćdogodnym

Tęgowska E. i Wosińska A. – Rola nauk biologicznych w zrozumieniu genezy…

87

miejscemwprowadzaniainnychleków,np.insuliny,choćtaosiągahipokampponiecodłuższymczasie–około15min.

Jakwspomnianowyżej[116],jużodprawie15latwiado-mo,żeADtowarzyszyzmniejszonetempometabolizmumózgowegoimniejszezużycieglukozy,natomiastwzroststężeniadostępnejdlamózguglukozywspomagapamięćchorych.Przyczynątegomożebyćjednakzarównosamwzroststężeniaglukozy,jakitowarzyszącymuwzrostin-suliny.DlategoteżnagrupiepacjentówzADprzeprowa-dzonobadaniastosującwarunkihiperglikemiizmałymstężenieminsulinyorazhiperinsulinemięzmałymstęże-niemglukozy.Badaniatewykazałyjednoznacznie,iżpo-prawapamięcizwiązanabyłazpodwyższonymstężenieminsulinybezhiperglikemii[20]orazże:1. Mózgmożewykorzystywaćinsulinęzarównopochodze-

niaobwodowego(trzustkowego),jakiinsulinęwłasną.Mabowiemreceptoryinsulinowewopuszcewęcho-wej,hipokampieikorzemózgowej–czyliwregionachzwiązanychzgeneząAD[124],acowięcej,opróczre-ceptorówinsulinowych,matakżereceptoryinsulino-podobnegoczynnikawzrostuwkorzemóżdżkowej,wzgórzu,podwzgórzu, jądrachpniamózgu, rdzeniukręgowym,anawetwsiatkówce[28].Ichstymulacjasprzyjawzrostowipopulacjineuronówioligodendrocy-tów,atakżezawartościmieliny,ainaktywacjasprzyjawiększejwrażliwościbłonymitochondrialnejnasygna-łyproapoptotyczne,którezwiększająprzepuszczalnośćbłony.Doprowadzatodogenerowaniawolnychrodni-ków,uszkodzeniafunkcjimitochondriów,uwalnianiacytochromuciaktywacjikaspaz[28].

2. Jednymzczynnikówzwiększającychprawdopodo-bieństwozachorowanianaAD(itodwukrotnie[28])jestcukrzycatypu2,związanazopornościąrecepto-rówinsulinowych.

3. Stymulującywpływcukrzycynademencję(takAD,jakinaczyniową)jesttymsilniejszy,imwcześniejcho-robatasięrozwinie[134].

4. Wywołaniecukrzycyumyszyprowadzidodegenera-cjisynapsiograniczeniafunkcjipoznawczych[26].

5. Rozyglitazon, lekzwiększającyczułość receptorówinsulinowych,poprawiafunkcjepoznawczeu trans-genicznychmyszyzAD[99].

6. Insulinaczęściowoodwracawywołaneb-amyloidemhamowaniedługotrwałegowzmocnieniasynaptyczne-gowskrawkachhipokampa[26].

7. Weksperymentachin vitrowykazano,żeśmiercineu-ronówindukowanejpodaniemamyloidumożnazapo-biec,podającinsulinopodobnyczynnikwzrostu1lub2(aletenostatnidziaławielokrotniesłabiej)[28].

8. UszczurówpoddanychtestomzwiązanymzpamięciąprzestrzennązaobserwowanowzrostmRNArecepto-rówinsulinowychwhipokampie,abadaniain vitrodo-datkowosugerowaływzrostczułościreceptorówinsuli-nowych[138].Jesttozgodnezobserwacjąnaludziach,żepracaumysłowamożeopóźniaćrozwójchoroby[8].

9. Donosowepodanieinsulinypoprawiapamięćzarów-nouosóbzdemencją,jakizdrowych[26].

10.JakwykazujeDeFelice,poziomekspresjigenówko-dującychinsulinęiinsulinopodobnyczynnikwzrostuorazichreceptoryobniżasięzpostępomAD[26].DelaMontedonosirównieżowzrościeekspresjirecepto-rówinsulinowych,alemożetobyćreakcjakompensa-cyjnanawykazanąjednocześnieredukcjęaktywności

kinazy tyrozynowej [28].Ponadtowynikbadańnadekspresjąreceptorówbędzieprawdopodobniezależałodetapuchoroby.Takwięcrozstrzygnięcieprzynio-sązapewnebadanianazwierzętachtransgenicznych,wśródktórychmożnaprecyzyjnieselekcjonowaćgru-pywiekowe(etapchoroby).

11. Pobudzeniereceptorówinsulinowychprzezinsulinęwią-żesięzhamowaniemfosforylazy,awięczmniejszasięprawdopodobieństwohiperfosforylacjibiałektau.Zko-leiichzahamowaniepowodujeaktywacjękinazfosfory-lującychbiałkotau.Wykazanotowbadaniachprzepro-wadzonychnamyszach,którympodanostreptozotocynę,bywywołaćdeficytinsuliny.Jużpo10dniachrozpocząłsięproceshiperfosforylacjibiałektau[102].

NiezwykleobiecującejestteżwykazanieprzezZahniseraiwsp.[136],żewprzeciwieństwiedoreceptorówobwodo-wycheksponowanychnadużestężenieinsuliny,receptorymózgowenieulegajązjawisku„down-regulation”,suge-rujetowięc,żejestmożliwadługaefektywnastymulacjatychreceptorówdonosowo.

Biorącpoduwagępowyższefakty,DeFeliceiwsp.[26]wysunęli teorię,żeADstanowiwrzeczywistościnowąpostaćcukrzycy(typ3),ograniczającąsię tylkodomó-zguipodjęlipróbęwyjaśnieniapodłożatowarzyszącychjejzjawisk,zwracającjednakszczególnąuwagęnazależ-nośćb-amyloid-insulina.Wykazali,że rozproszonepo-chodneamyloidusąsilnąneurotoksyną,ponieważłącząsięzreceptoramiinsulinowymiwsynapsach,doprowadza-jącdozanikukolcówsynaptycznychihamującdługotrwa-łewzmocnieniesynaptyczne,niezbędnedowytworzeniasięszlakówpamięciowych.Przedewszystkimjednakdo-prowadzajądozredukowanialiczbyreceptorówinsulino-wycho22%(po30min),anaweto68%(po3h)odeks-pozycjiireakcjatajestpierwotnawobeczanikukolcówsynaptycznych.Natomiast insulina,blokującprzyłącza-niesięrozproszonychpochodnychb-amyloidudorecep-torówinsulinowych–przeciwdziałałaneurotoksyczności.

BadaniaroliterapiiinsulinowejwADwykazałyteżinnyciekawyproblem.Jakwspomnianowyżej,posiadanieizo-formyAPOEe4jestczynnikiemryzykawystąpieniaAD,bowiemjakpodsumowalitoMahley,WeisgraberiHuang(badaniabyływykonywanezarównonaludziach,jakinazwierzętach transgenicznychoraznahodowlachkomór-kowych)[77]:• niesprzyjatoregeneracjineuronów;• wzmaga toodkładaniesięzłogówb-amyloidu(dwu-

krotniebardziej,niżgdymasięizoformęe3);• oznacza toczterokrotniewyższąszansęwystąpienia

indukowanegoamyloidemprzecieku lizosomalnegoizwiązanejztymapoptozy,niżwprzypadkuposiada-niaAPOEe3;

• zwiększailośćwewnątrzkomórkowegowolnegowap-nia[106];

• wiążesięzezwiększonąhiperfosforylacjąbiałka tau,mniejsząstabilnościąmikrotubul,wnastępstwieczegotworząsięwhipokampiestrukturypodobnedospląt-kówneurofibrylarnych;

• wiążesięteżzezwiększonąilościączynnikówuszka-dzającychmitochondria,ponieważformae4jestbardziejodinnychwrażliwanaproteolizę,wzwiązkuzczymjestźródłemwiększejilościproduktówzagrażających

Postepy Hig Med Dosw (online), 2011; tom 65: 73-92

88

mitochondriom[77],zuwalnianiemoksydazycytochro-mowejcwłącznie[106];

• posiadanejpostaciAPOEe4towarzyszyzaburzenieme-tabolizmuglukozy[77,108]wtkancemózgowejitoza-nimdojdziedorozwojuAD[108].

Możnabywięcsądzić,żeterapiadonosowąinsulinąjestszczególniewskazanauosóbobciążonychAPOEe4.Niestety,narazieniesą towskazaniaabsolutniepewne,bowiemjakwykazałaCraftiwsp.[21],podanieinsulinyzmniejszauchorychnaADstężenieAPP,aletylkouosóbbezallelue4.Tasamaautorkawykazałateż[19],żereak-cjanainsulinęuosóbze4zależyodtego,czysąonehomo-czyheterozygotycznedlae4iodwielkościdawki,aleniesątozależnościwprostproporcjonalne(występowałwiększyefektprzymniejszejdawce).PonadtoMessier[85]wyka-zał,iżosobyze4icukrzycąwykazywałydwukrotniewięk-szeprawdopodobieństworozwojuADniżosobyze4,alebezcukrzycy.Dodatkowobadaniapośmiertnewykazały,żeosobyzcukrzycąie4miaływiększedepozytyb-amyloiduisplątkówneurofibrylarnych,niżosobytylkozcukrzycą.JednakCraft[19,20]wykazuje,iżuosóbzcukrzycąbezgenue4hiperinsulinemiajestskorelowanazdemencjątypu

AD.Równieżosobyzdrowe(niediabetyczne)zgenotypeme4wykazywałykorelacjęzAD.Wszystkotowskazuje,żecukrzycaie4todwaodrębneczynnikiryzykarozwojuAD.Bezwzględujednaknaprzyczynętychróżnic,obateczynnikimogąnapewnodziałaćsynergistyczniewkierunkurozwo-juAD,dlategodogłębnewyjaśnienietychwszystkichzależ-nościmożebyćbezcennedlaefektywnościterapiiinsuliną.

Wyżejwspomniano,żekorzystnedziałaniebłękitumety-lenowegowniektórychsytuacjach(takichjakprzeszcze-pyczywstrząsseptyczny)wiążesięzhamowaniemprzezniegoNOS[112],cooznacza,żewprzypadkuADjegodobroczynnywpływniejestjużtakoczywisty,ponieważNOS1kontrolujewydzielanieinsuliny.WzwiązkuztymobserwowanywADwzrostpoziomuNOS1możestanowićprzejawreakcjikompensacyjnej,mającejnaceluzwięk-szeniedostawinsulinydomózgu.

Choćwięcciąglejeszczeistniejewieleproblemów,którewymagajądalszychbadańmedycznychibiologicznych,tojednaktylkoposzukiwanienowych,czasaminietypowychmetoddiagnostycznychiterapeutycznychmożedaćszan-sestarzejącemusięspołeczeństwu.

piśmiennictWo

[1]AnandatheerthavaradaH.K.,DeviL.:Amyloidprecursorproteinandmitochondrialdysfunction inAlzheimer’sdisease.Neuroscientist,2007;13:626–638

[2]AndrásiE.,FarkasÉ.,GawlikD.,RösickU.,BrätterP.:BrainironandzinccontentsofGermanpatientswithAlzheimerDisease.J.AlzheimerDis.,2000;2:17–26

[3]AokiC.,SiekevitzP.:Ontogenicchangesinthecyclicadenosine3’,5’-monophosphate-stimulatablephosphorylationofcatvisualcor-texproteins,particularlyofmicrotubule-associatedprotein2(MAP2):effectsofnormalanddarkrearingandoftheexposuretolight.J.Neurosci.,1985,5:2465–2483

[4]AtamnaH.,NguyenA.,SchultzC.,BoyleK.,NewberryJ.,KatoH.,AmesB.N.:Methylenebluedelayscellularsenescenceandenhan-ceskeymitochondrialbiochemicalpathways.FASEBJ.,2008;22:703–712

[5]BaloyannisS.J.:MitochondrialalterationsinAlzheimer’sdisease.J.AlzheimersDis.,2006;9:119–126

[6]Bałkowiec-IskraE.Z.,Kurkowska-JastrzębskaI.:Wzajemneoddziały-waniaukładówodpornościowegoidopaminergicznego.FarmakoterapiawPsychiatriiiNeurologii,2005,1:51–59

[7]BeeriR.,AndresC.,Lev-LehmanE.,TimbergR.,HubermanT.,ShaniM.,SoreqH.:Transgenicexpressionofhumanacetylcholinesterasein-ducesprogressivecognitivedeteriorationinmice.Curr.Biol.,1995;5:1063–1071

[8]BennettD.A.,WilsonR.S.,SchneiderJ.A.,EvansD.A.,MendesdeLeonC.F.,ArnoldS.E.,BarnesL.L.,BieniasJ.L.:Educationmodi-fiestherelationofADpathologytolevelofcognitivefunctioninol-derpersons.Neurology,2003;60:1909–1915

[9]BlassJ.P.,GibsonG.E.:Theroleofoxidativeabnormalitiesinthepa-thophysiologyofAlzheimer’sdisease.Rev.Neurol.,1991;147:513–525

[10]BlassJ.P.,GibsonG.E.,HoyerS.:TheroleofthemetaboliclesioninAlzheimer’sdisease.J.AlzheimersDis.,2002;4:225–232

[11]BowlingA.C.,BealM.F.:Bioenergeticandoxidativestressinneuro-degenerativediseases.LifeSci.,1995;56:1151–1171

[12]BrodbeckJ.,BalestraM.E.,SaundersA.M.,RosesA.D.,MahleyR.W.,HuangY.:RosiglitazoneincreasesdendriticspinedensityandrescuesspinelosscausedbyapolipoproteinE4inprimarycorticalneurons.Proc.Natl.Acad.Sci.USA,2008;105:1343–1346

[13]CallawayN.L.,RihaP.D.,BrucheyA.K.,MunshiZ.,Gonzales-LimaF.:Methyleneblueimprovesbrainoxidativemetabolismandmemo-ryretentioninrats.Pharmacol.Biochem.Behav.,2004;77:175–181

[14]CardosoS.M.,ProencaM.T.,SantosS.,SantanaI.,OliveiraC.R.:CytochromecoxidaseisdecreasedinAlzheimer’sdiseaseplatelets.Neurobiol.Aging,2004;25:105–110

[15]CardosoS.M.,SantosS.,SwerdlowR.H.,OliveiraC.R.:FunctionalmitochondriaarerequiredforAb-mediatedneurotoxicity.FASEBJ.,2001;15:1439–1441

[16]CashA.D.,AlievG.,SiedlakS.L.,NunomuraA.,FujiokaH.,ZhuX.,RainaA.K.,VintersH.V.,TabatonM.,JohnsonA.B.,Paula-BarbosaM.,AvilaJ.,JonesP.K.,CastellaniR.J.,SmithM.A.,PerryG.:MicrotubulereductioninAlzheimer’sdiseaseandagingisindependentoffilamentformation.Am.J.Pathol.,2003;162:1623–1627

[17]ChandlerJ.E.,HarrisonC.M.,CanalA.M.:Spermatozoalmethylenebluereduction:anindicatorofmitochondrialfunctionanditscorre-lationwithmotility.Theriogenology,2000;54:261–271

[18]ChineryP.F.:Themitochondrionand itsdisorders.Pract.Neurol.,2003;3:100–105

[19]CraftS.,AsthanaS.,CookD.G.,BakerL.D.,CherrierM.,PurgananK.,WaitC.,PetrovaA.,LatendresseS.,WatsonG.S.,NewcomerJ.W.,SchellenbergG.D.,KrohnA.J.:Insulindose-responseeffectsonmemo-ryandplasmaamyloidprecursorproteininAlzheimer’sdisease:inte-ractionswithapolipoproteinEgenotype.Psychoneuroendocrinology,2003;28:809–822

[20]CraftS.,AsthanaS.,NewcomerJ.W.,WilkinsonC.W.,MatosI.T.,BakerL.D.,CherrierM.,LofgreenC.,LatendresseS.,PetrovaA.,PlymateS.,RaskindM.,GrimwoodK.,VeithR.C.:EnhancementofmemoryinAlzheimerdiseasewithinsulinandsomatostatin,butnotglucose.Arch.Gen.Psychiatry,1999;56:1135–1140

[21]CraftS.,AsthanaS.,SchellenbergG.,BakerL.,CherrierM.,BoytA.A.,MartinsR.N.,RaskindM.,PeskindE.,PlymateS.:Insulinef-fectsonglucosemetabolism,memory,andplasmaamyloidprecur-sorproteininAlzheimer’sdiseasedifferaccordingtoapolipoprotein-Egenotype.Ann.N.Y.Acad.Sci.,2000;903:222–228

[22]CuajungcoM.P.,GoldsteinL.E.,NunomuraA.,SmithM.A.,LimJ.T.,AtwoodC.S.,HuangX.,FarragY.W.,PerryG.,BushA.I.:Evidencethattheb-amyloidplaquesofAlzheimer’sdiseaserepresentthere-dox-silencingandentombmentofAbbyzinc.J.Biol.Chem.,2000;275:19439–19442

[23]DahmR.:Alzheimer’sdiscovery.Curr.Biol.,2006;16:R906–R910

[24]DaviesD.C.,BrooksJ.W.,LewisD.A.:Axonallossfromtheolfacto-rytractsinAlzheimer’sdisease.Neurobiol.Aging,1993;14:353–357

[25]DeFeliceF.G.,VelascoP.T.,LambertM.P.,ViolaK.,FernandezS.J.,FerreiraS.T.,KleinW.L.:Aboligomers induceneuronaloxidativestress throughanN-methyl-D-aspartate receptor-dependentmecha-nismthatisblockedbytheAlzheimerdrugmemantine.J.Biol.Chem.,2007;282:11590–11601

Tęgowska E. i Wosińska A. – Rola nauk biologicznych w zrozumieniu genezy…

89

[26]DeFeliceF.G.,VieiraM.N.N.,BomfimT.R.,DeckerH.,VelascoP.T.,LambertM.P.,ViolaK.L.,ZhaoW.Q.,FerreiraS.T.,KleinW.L.:ProtectionofsynapsesagainstAlzheimer’s-linkedtoxins:insulinsi-gnalingpreventsthepathogenicbindingofAboligomers.Proc.Natl.Acad.Sci.USA,2009;106:1971–1976

[27]delaMonteS.M.,WandsJ.R.:Molecularindicesofoxidativestressandmitochondrialdysfunctionoccurearlyandoftenprogresswithse-verityofAlzheimer’sdisease.J.AlzheimersDis.,2006;9:167–181

[28]de laMonteS.M.,WandsJ.R.:Reviewof insulinand insulin-likegrowthfactorexpression,signaling,andmalfunctioninthecentralne-rvoussystem:relevancetoAlzheimer’sdisease.J.AlzheimersDis.,2005;7:45–61

[29]DeSarnoP.,ShestopalS.A.,KingT.D.,ZmijewskaA.,SongL.,JopeR.S.:Muscarinicreceptoractivationprotectscellsfromapoptoticef-fectsofDNAdamage,oxidativestress,andmitochondrialinhibition.J.Biol.Chem.,2003;278:11086–11093

[30]DelacourteA.:Tauopathies:recentinsightsintoolddiseases.FoliaNeuropathol.,2005;43:244–257

[31]DesmetK.D.,PazD.A.,CorryJ.J.,EellsJ.T.,Wong-RileyM.T.,HenryM.M.,BuchmannE.V.,ConnellyM.P.,DoviJ.V.,LiangH.L.,HenshelD.S.,YeagerR.L.,MillsapD.S.,LimJ.,GouldL.J.,DasR.,JettM.,HodgsonB.D.,MargolisD.,WhelanH.T.:Clinicalandexperimen-talapplicationsofNIR-LEDphotobiomodulation.Photomed.LaserSurg.,2006;24:121–128

[32]DevanandD.P.,Michaels-MarstonK.S.,LiuX.,PeltonG.H.,PadillaM.,MarderK.,BellK.,SternY.,MayeuxR.:Olfactorydeficitsinpa-tientswithmildcognitiveimpairmentpredictAlzheimer’sdiseaseatfollow-up.Am.J.Psychiatry,2000;157:1399–1405

[33]DiMauroT.M.,AttawiaM.,LilienfeldS.,HolyC.:Intranasalredli-ghtprobefortreatingAlzheimer’sdisease.Patentno:US7,351,253B2,dateofpatent1Apr.2008

[34]Doty R.L.: Clinical studies of olfaction. Chem. Senses, 2005;30(Suppl.1):i207–i209

[35]DotyR.L.,PerlD.P.,SteeleJ.C.,ChenK.M.,PierceJ.D.Jr.,ReyesP.,KurlandL.T.:Olfactorydysfunctioninthreeneurodegenerativedise-ases.Geriatrics,1991;46(Suppl.1):47–51

[36]DotyR.L.,ReyesP.F.,GregorT.:PresenceofbothodoridentificationanddetectiondeficitsinAlzheimer’sdisease.BrainRes.Bull.,1987;18:597–600

[37]EellsJ.T.,HenryM.M.,SummerfeltP.,Wong-RileyM.T.,BuchmannE.V.,KaneM.,WhelanN.T.,WhelanH.T.:Therapeuticphotobiomo-dulationformethanol-inducedretinaltoxicity.Proc.Natl.Acad.Sci.USA,2003;100:3439–3444

[38]Ertekin-TanerN.,Graff-RadfordN.,YounkinL.H.,EckmanC.,BakerM.,AdamsonJ.,RonaldJ.,BlangeroJ.,HuttonM.,YounkinS.G.:LinkageofplasmaAb42 toaquantitative locusonchromosome10inlate-onsetAlzheimer’sdiseasepedigrees.Science,2000;290:2303–2304

[39]EsiriM.M.,WilcockG.K.:TheolfactorybulbsinAlzheimer’sdise-ase.J.Neurol.Neurosurg.Psychiatry,1984;47:56–60

[40]FattalO.,BudurK.,VaughanA.J.,FrancoK.:Reviewoftheliteratu-reonmajormentaldisordersinadultpatientswithmitochondrialdi-seases.Psychosomatics,2006;47:1–7

[41]FlirskiM.,SobówT.:Wposzukiwaniuwiarygodnychbiochemicz-nychmarkerówsporadycznej chorobyAlzheimera.AktualnościNeurologiczne,2004;3:121–126

[42]FrankR.A.,GestelandR.C.,BailieJ.,RybalskyK.,SeidenA.,DulayM.F.:Characterizationofthesniffmagnitudetest.Arch.Otolaryngol.HeadNeckSurg.,2006;132:532–536

[43]GąsiorowskaD.,KorzeniowskaK., JabłeckaA.:Homocysteina.FarmacjaWspółczesna2008,1:169–175

[44]Gonzales-LimaF.,BrucheyA.K.:Extinctionmemoryimprovementbythemetabolicenhancermethyleneblue.Learn.Mem.,2004;11:633–640

[45]GravesA.B.,BowenJ.D.,RajaramL.,McCormickW.C.,McCurryS.M.,SchellenbergG.D.,LarsonE.B.:Impairedolfactionasamar-kerforcognitivedecline.InteractionwithapolipoproteinEe4status.Neurology,1999;53:1480–1487

[46]GreenR.C.,CupplesL.A.,KurzA.,AuerbachS.,GoR.,SadovnickD.,DuaraR.,KukullW.A.,ChuiH.,EdekiT.,GriffithP.A.,FriedlandR.P.,BachmanD.,FarrerL.:DepressionasariskfactorforAlzheimerdisease:theMIRAGEStudy.Arch.Neurol.,2003;60:753–759

[47]GregoireP.E.:Actionofmethyleneblueonbodytemperatureandme-tabolism.J.Exp.Med.,1931;54:827–845

[48]HamelE.,NicolakakisN.,AboulkassimT.,OngaliB.,TongX.K.:OxidativestressandcerebrovasculardysfunctioninmousemodelsofAlzheimer’sdisease.Exp.Physiol.,2008;93:116–120

[49]HameroffS.,PenroseR.:Orchestratedreductionofquantumcohe-renceinbrainmicrotubules:amodelforconsciousness.MathematicsComputersSimulation,1996;40:453–480

[50]HardyJ.,SelkoeD.J.:TheamyloidhypothesisofAlzheimer’sdise-ase:progressandproblemsontheroadtotherapeutics.Science,2002;297:353–356

[51]HiraiK.,AlievG.,NunomuraA.,FujiokaH.,RusselR.L.,AtwoodC.S.,JohnsonA.B.,KressY.,VintersH.V.,TabatonM.,ShimohamaS.,CashA.D.,SiedlakS.L.,HarrisP.L.,JonesP.K.,PetersenR.B.,PerryG.,SmithM.A.:MitochondrialabnormalitiesinAlzheimer’sdisease.J.Neurosci.,2001;21:3017–3023

[52]HymanB.T.,MarzloffK.,ArriagadaP.V.:The lackofaccumula-tionofsenileplaquesoramyloidburdeninAlzheimer’sdiseasesug-gestadynamicbalancebetweenamyloiddepositionandresolution.J.Neuropathol.Exp.Neurol.,1993;52:594–600

[53]IrizarryM.C.,McNamaraM.,FedorchakK.,HsiaoK.,HymanB.T.:APP(Sw) transgenicmicedevelopage-relatedAbetadepositsandneuropilabnormalities,butnoneuronallossinCA1.J.Neuropathol.Exp.Neurol.1997;56:965–973

[54]JiZ.S.,MirandaR.D.,NewhouseY.M.,WeisgraberK.H.,HuangY.,MahleyR.W.:ApolipoproteinE4potentiatesamyloidbpeptide-indu-cedlysosomalleakageandapoptosisinneuronalcells.J.Biol.Chem.,2002;277:21821–21828

[55]JosephJ.A.,Shukitt-HaleB.,DenisovaN.A.,PriorR.L.,CaoG.,MartinA.,TaglialatelaG.,BickfordP.C.:Long-termdietarystraw-berry,spinach,orvitaminEsupplementationretardstheonsetofage-relatedneuronalsignal-transductionandcognitivebehavioraldeficits.J.Neurosci.,1998;18:8047–8055

[56]KangJ.E.,LimM.M.,BatemanR.J.,LeeJ.J.,SmythL.P.,CirritoJ.R.,FujikiN.,NishinoS.,HoltzmanD.M.:Amyloid-bdynamicsareregula-tedbyorexinandthesleep-wakecycle.Science,2009;326:1005–1007

[57]KankiT.,NakayamaH.,SasakiN.,TakioK.,HamasakiN.,KangD.:MitochondrialnucleoidandtranscriptionfactorA.Ann.N.Y.Acad.Sci.,2004;1011:61–68

[58]KeaneyJ.F.Jr.,PuyanaJ.C.,FrancisS.,LoscalzoJ.F.,StamlerJ.S.,LoscalzoJ.:Methylenebluereversesendotoxin-inducedhypotension.Circ.Res.,1994;74:1121–1125

[59]KeilU.,HauptmannS.,BonertA.,ScherpingI.,EckertA.,MüllerW.E.:MitochondrialdysfunctioninducedbydiseaserelevantAbPPandtauproteinmutations.J.AlzheimerDis.2006;9:139–146

[60]KimM.,HershL.B.,LeissringM.A.,IngelssonM.,MatsuiT.,FarrisW.,LuA.,HymanB.T.,SelkoeD.J.,BertramL.,TanziR.E.:Decreasedca-talyticactivityoftheinsulin-degradingenzymeinchromosome10-lin-kedAlzheimerdiseasefamilies.J.Biol.Chem.,2007;282:7825–7832

[61]KoelzowH.,GedneyJ.A.,BaumannJ.,SnookN.J.,BellamyM.C.:Theeffectofmethyleneblueonthehemodynamicchangesduringischemiareperfusioninjuryinorthotopiclivertransplantation.Anesth.Analg.,2002;94:824–829

[62]KontushA.:Amyloid-b:anantioxidantthatbecomesapro-oxidantandcriticallycontributes toAlzheimer’sdisease.FreeRadic.Biol.Med.,2001;31:1120–1131

[63]KontushA.,BerndtC.,WeberW.,AkopyanV.,ArltS.,SchipplingS.,BeisiegelU.:Amyloid-bisanantioxidantforlipoproteinsincerebro-spinalfluidandplasma.FreeRadic.Biol.Med.,2001;30:119–128

[64]KorzcynA.D.,ChapmanJ.:ApolipoproteinE,dementiaandstrokes.J.Neurol.Sci.,2003;206:3–5

[65]KovácsT.,CairnsN.J.,LantosP.L.:OlfactorycentresinAlzheimer’sdisease:olfactorybulbisinvolvedinearlyBraak’sstages.Neuroreport,2001;12:285–288

[66]Kowalski J.,Olejniczak J.,BartoszG.,PawlickiL.,Gburek J.:Aktywnośćantyoksydacyjnaosoczauosóbleczonychfluwastatynąifenofibratem.PolskiPrzeglądKardiologiczny,2003;5:185–189

[67]KwokE.S.,HowesD.:Useofmethyleneblueinsepsis:asystematicreview.J.IntensiveCareMed.,2006;21:359–363

[68]LamplY.,ZivinJ.A.,FisherM.,LewR.,WelinL.,DahlofB.,BorensteinP.,AnderssonB.,PerezJ.,CaparoC.,IlicS.,OronU.:Infraredlasertherapyforischemicstroke:anewtreatmentstrategy:resultsoftheNeuroTheraEffectivenessandSafetyTrial-1(NEST-1).Stroke,2007;38:1843–1849

[69]LeeH.G.,PerryG.,MoreiraP.I.,GarrettM.R.,LiuQ.,ZhuX.,TakedaA.,NunomuraA.,SmithM.A.:TauphosphorylationinAlzheimer’sdisease:pathogenorprotector?TrendsMol.Med.,2005;11:164–169

Postepy Hig Med Dosw (online), 2011; tom 65: 73-92

90

[70]LeeH.G.,ZhuX.,CastellaniR.J.,NunomuraA.,PerryG.,SmithM.A.:Amyloid-binAlzheimerdisease:thenullversusthealternatehypotheses.J.Pharmacol.Exp.Ther.,2007;321:823–829

[71]LewisJ.,DicksonD.W.,LinW.L.,ChisholmL.,CorralA., JonesG.,YenS.H.,SaharaN.,SkipperL.,YagerD.,EckmanC.,HardyJ.,HuttonM.,McGowanE.:EnhancedneurofibrillarydegenerationintransgenicmiceexpressingmutanttauandAPP.Science,2001;293:1487–1491

[72]LiC.,YousemD.M.,DotyR.L.,KennedyD.W.:Neuroimaging inpatientswitholfactorydysfunction.Am.J.Roentgenol.,1994;162:411–418

[73]LindsayJ.,LaurinD.,VerreaultR.,HébertR.,HelliwellB.,HillG.B.,McDowellI.:RiskfactorsforAlzheimer’sdisease:aprospectiveana-lysisfromtheCanadianstudyofhealthandaging.Am.J.Epidemiol.,2002;156:445–453

[74]LovellM.A.,RobertsonJ.D.,TeesdaleW.J.,CampbellJ.L.,MarkesberyW.R.:Copper,ironandzincinAlzheimer’sdiseasesenileplaques.J.Neurol.Sci.,1998;158:47–52

[75]LustbaderJ.W.,CirilliM.,LinC.,XuH.W.,TakumaK.,WangN.,CaspersenC.,ChenX.,PollakS.,ChaneyM.,TrincheseF.,LiuS.,Gunn-MooreF.,LueL.F.,WalkerD.G.,KuppusamyP.,ZewierZ.L.,ArancioO.,SternD.,YanS.S.,WuH.:ABADdirectlylinksAbtomitochondrial toxicity inAlzheimer’sdisease.Science,2004;304:448–452

[76]MaddalenaA.,PapassotiropoulosA.,Müller-TillmannsB.,JungH.H.,HegiT.,NitschR.M.,HockC.:BiochemicaldiagnosisofAlzheimerdi-seasebymeasuringthecerebrospinalfluidratioofphosphorylatedtauproteintob-amyloidpeptide42.Arch.Neurol.,2003,60:1202–1206

[77]MahleyR.W.,WeisgraberK.H.,HuangY.:ApolipoproteinE4:acau-sative factorand therapeutic target inneuropathology, includingAlzheimer’sdisease.Proc.Natl.Acad.Sci.USA,2006;103:5644–5651

[78]MancusoM.,SicilianoG.,FilostoM.,MurriL.:Mitochondrialdys-functionandAlzheimer’sdisease:newdevelopments.J.AlzheimersDis.,2006;9:111–117

[79]Mandi G., Witte S., Meissner P., Coulibaly B., Mansmann U.,RengelshausenJ.,SchiekW.,JahnA.,SanonM.,WüstK.,Walter-SackI.,MikusG.,BurhenneJ.,RiedelK.D.,SchirmerH.,KouyatéB.,MüllerO.:SafetyofthecombinationofchloroquineandmetyleneblueinhealthyadultmenwithG6PDdeficiencyfromruralBurkinaFaso.Trop.Med.Int.Health,2005;10:32–38

[80]ManelliA.M.,StineW.B.,VanEldikL.J.,LaDuM.J.:ApoEandAb1-42interactions:effectsofisoformandconformationonstructureandfunction.J.Mol.Neurosci.,2004;23:235–246

[81]MastersC.L.,BeyreutherK.:Alzheimer’scentenniallegacy:prospectsforrationaltherapeuticinterventiontargetingtheAbamyloidpath-way.Brain,2006;129:2823–2839

[82]MayerB.,BrunnerF.,SchmidtK.:Inhibitionofnitricoxidesynthe-sisbymethyleneblue.Biochem.Pharmacol.,1993;45:367–374

[83]MeissnerP.E.,MandiG.,CoulibalyB.,WitteS.,TapsobaT.,MansmannU.,RengelshausenJ.,SchiekW.,JahnA.,Walter-SackI.,MikusG.,BurhenneJ.,RiedelK.D.,SchirmerR.H.,KouyatéB.,MüllerO.:MethyleneblueformalariainAfrica,resultsfromadose-findingstu-dyincombinationwithchloroquine.Malar.J.,2006;5:84–90

[84]MesholamR.I.,MobergP.J.,MahrR.N.,DotyR.L.:Olfactioninneu-rodegenerativedisease:ameta-analysisofolfactoryfunctioning inAlzheimer’sandParkinson’sdiseases.Arch.Neurol.,1998;55:84–90

[85]MessierC.:Diabetes,Alzheimer’sdiseaseandapolipoproteingeno-type.ExpGerontol.,2003;38:941–946

[86]MielkeR.,KesslerJ.,SzeliesB.,HerholzK.,WienhardK.,HeissW.D.:Normalandpathologicalaging–findingsofpositron-emission-tomography.J.NeuralTransm.,1998;105:821–837

[87]MishraA.,SaitoK.,BarbashS.E.,MishraN.,DotyR.L.:Olfactorydysfunctioninleprosy.Laryngoscope,2006;116:413–416

[88]MitchellI.J.,HeimsH.,NevilleE.A.,RickardsH.:Huntington’sdi-seasepatientsshowimpairedperceptionofdisgustinthegustatoryandolfactorymodalities.J.NeuropsychiatryClin.Neurosci.,2005;17:119–121

[89]Mochizuki-OdaN.,KataokaY.,CuiY.,YamadaH.,HeyaM.,AwazuK.:Effectsofnear-infra-redlaserirradiationonadenosinetriphospha-teandadenosinediphosphatecontentsofratbraintissue.Neurosci.Lett.,2002;323:207–210

[90]MorganC.D.,CovingtonJ.W.,GeislerM.W.,PolichJ.,MurphyC.:Olfactoryevent-relatedpotentials:oldermalesdemonstratethegreatestdeficits.Electroencephalogr.Clin.Neurophysiol.,1997;104:351–358

[91]MorrisM.C.,DenisA.E.,BieniasJ.L.,TangneyC.C.,BennettD.A.,WilsonR.S.,AggarwalN.,SchneiderJ.:Consumptionoffishandn-3fattyacidsandriskofincidentAlzheimerdisease.Arch.Neurol.,2003;60:940–946

[92]MunozD.G.,FeldmanH.:CausesofAlzheimer’sdisease.CMAJ,2000;162:65–72

[93]NawrothJ.C.,GreerC.A.,ChenW.R.,LaughlinS.B.,ShepherdG.M.:Anenergybudgetfortheolfactoryglomerulus.J.Neurosci.,2007;27:9790–9800

[94]NowakG.,SzewczykB.,WieronskaJ.M.,BranskiP.,PaluchaA.,PilcA.,SadlikK.,PiekoszewskiW.:Antidepressant-likeeffectsofacuteandchronictreatmentwithzincinforcedswimtestandolfactorybul-bectomymodelinrats.BrainRes.Bull.,2003;61:159–164

[95]NunomuraA.,CastellaniR.J.,LeeH.G.,MoreiraP.I.,ZhuX.,PerryG.,SmithM.A.:NeuropathologyinAlzheimer’sdisease:awakingfromahundred-year-olddream.Sci.AgingKnow.Environ.,2006(8):pe10

[96]NunomuraA.,PerryG.,AlievG.,HiraiK.,TakedaA.,BalrajE.K.,JonesP.K.,GhanbariH.,WatayaT.,ShimohamaS.,ChibaS.,AtwoodC.S.,PetersenR.B.,SmithM.A.:OxidativedamageistheearliesteventinAlzheimerdisease.J.Neuropathol.Exp.Neurol.,2001;60:759–767

[97]OhtaS.,OhsawaI.:DysfunctionofmitochondriaandoxidativestressinthepathogenesisofAlzheimer’sdisease:ondefectsinthecytochro-mecoxidasecomplexandaldehydedetoxification.J.AlzheimersDis.,2006;9:155–166

[98]PearsonR.C.,EsiriM.M.,HiornsR.W.,WilcockG.K.,PowellT.P.:AnatomicalcorrelatesofthedistributionofthepathologicalchangesintheneocortexinAlzheimerdisease.Proc.Natl.Acad.Sci.USA,1985;82:4531–4534

[99]PedersenW.A.,McMillanP.J.,KulstadJ.J.,LeverenzJ.B.,CraftS.,HaynatzkiG.R.:Rosiglitazoneattenuateslearningandmemorydefi-citsinTg2576Alzheimermice.Exp.Neurol.,2006;199:265–273

[100]PerryG.,FriedmanR.,ShawG.,ChauV.:UbiquitinisdetectedinneurofibrillarytanglesandsenileplaqueneuritesofAlzheimerdise-asebrains.Proc.Natl.Acad.Sci.USA,1987;84:3033–3036

[101]PetersJ.M.,HummelT.,KratzschT.,LötschJ.,SkarkeC.,FrölichL.:OlfactoryfunctioninmildcognitiveimpairmentandAlzheimer’sdisease:Aninvestigationusingpsychophysicalandelectrophysiolo-gicaltechniques.Am.J.Psychiatry,2003;160:1995–2002

[102]PlanelE.,TatebayashiY.,MiyasakaT.,LiuL.,WangL.,HermanM.,YuW.H.,LuchsingerJ.A.,WadzinskiB.,DuffK.E.,TakashimaA.:Insulindysfunctioninducesin vivotauhyperphosphorylationthroughdistinctmechanisms.J.Neurosci.,2007;27:13635–13648

[103]PraticoD.,DelantyN.:Oxidativeinjuryindiseasesofthecentralne-rvoussystem:focusonAlzheimer’sdisease.Am.J.Med.,2000;109:577–585

[104]PraticoD.,UryuK.,LeightS.,TrojanowskiJ.Q.,LeeV.M.:Increasedlipidperoxidationprecedesamyloidplaqueformationinananimalmo-delofAlzheimeramyloidosis.J.Neurosci.,2001;21:4183–4187

[105]PriceJ.L.,DavisP.B.,MorrisJ.C.,WhiteD.L.:Thedistributionoftangles,plaquesandrelatedimmunohistochemicalmarkersinhealthyagingandAlzheimer’sdisease.Neurobiol.Aging,1991;12:295–312

[106]RaberJ.:Androgens,ApoE,andAlzheimer’sdisease.Sci.AgingKnowledgeEnviron.,2004:re2

[107]RakeG.:Therapidinvasionofthebodythroughtheolfactorymu-cosa.J.Exp.Med.,1937;65:303–315

[108]ReimanE.M.,CaselliR.J.,YunL.S.,ChenK.,BandyD.,MinoshimaS.,ThibodeauS.N.,OsborneD.:PreclinicalevidenceofAlzheimer’sdiseaseinpersonshomozygousfortheepsilon4alleleforapolipo-proteinE.N.Engl.J.Med.,1996;334:752–758

[109]RicheyP.L.,SiedlakS.L.,SmithM.A.,PerryG.:ApolipoproteinE interactionwith theneurofibrillary tanglesandsenileplaques inAlzheimerdisease:implicationsfordiseasepathogenesis.Biochem.Biophys.Res.Commun.,1995;208:657–663

[110]RogaevaE.,PremkumarS.,SongY.,SorbiS.,BrindleN.,PatersonA.,DuaraR.,LevesqueG.,YuG.,NishimuraM.,IkedaM.,O’TooleC.,KawaraiT.,JorgeR.,VilarinoD.,BruniA.C.,FarrerL.A.,St.George-HyslopP.H.:EvidenceforanAlzheimerdiseasesusceptibilitylocusonchromosome12andforfurtherlocusheterogeneity.JAMA,1998;280:614–618

[111]RojasJ.C.,LeeJ.,JohnJ.M.,Gonzalez-LimaF.:Neuroprotectiveef-fectsofnear-infraredlightinanin vivomodelofmitochondrialopticneuropathy.Neurobiol.Dis.,2008;28:13511–13521

[112]SalarisS.C.,BabbsC.F.,VoorheesW.D.3rd:Methyleneblueasaninhibitorofsuperoxidegenerationbyxantineoxidase.Apotentialnewdrugforattenuationof ischemia/reperfusion injury.Biochem.Pharmacol.,1991;42:499–506

Tęgowska E. i Wosińska A. – Rola nauk biologicznych w zrozumieniu genezy…

91

[113]SamudralwarD.L.,DipreteC.C.,NiB.F.,EhmannW.D.,MarkesberyW.R.:ElementalimbalancesintheolfactorypathwayinAlzheimer’sdisease.J.Neurol.Sci.,1995;130:139–145

[114]SantacruzK.,LewisJ.,SpiresT.,PaulsonJ.,KotilinekL.,IngelssonM.,GuimaraesA.,DeTureM.,RamsdenM.,McGowanE.,ForsterC.,YueM.,OrneJ.,JanusC.,MariashA.,KuskowskiM.,HymanB.,HuttonM.,AsheK.H.:Tausuppressioninaneurodegenerativemo-usemodelimprovesmemoryfunction.Science,2005;309:476–481

[115]ShengJ.G.,MrakR.E.,GriffinW.S.:Interleukin1αexpressioninbra-inregionsinAlzheimer’sdisease:correlationwithneuroticplaquedi-stribution.J.Neuropathol.Exp.Neurol.,1995;54:435

[116]SmallG.W.,LeuchterA.F.,MandelkernM.A.,LaRueA.,OkonekA.,LufkinR.B.,JarvikL.F.,MatsuyamaS.S.,BondareffW.:Clinical,neuroimaging,andenvironmentalriskdifferencesinmonozygoticfe-maletwinsappearingdiscordantfordementiaoftheAlzheimertype.Arch.Neurol.,1993;50:209–219

[117]SmallG.W.,MazziottaJ.C.,CollinsM.T.,BaxterL.R.,PhelpsM.E.,MandelkernM.A.,KaplanA.,LaRueA.,AdamsonC.F.,ChangL.:ApolipoproteinE type4alleleandcerebralglucosemetabolisminrelativesat risk for familialAlzheimerdisease.JAMA,1995;273:942–947

[118]SoininenH.,KosunenO.,HelisalmiS.,MannermaaA.,PaljärviL.,TalasniemiS.,RyynänenM.,RiekkinenP.Sr.:Aseverelossofcholi-neacetyltransferaseinthefrontalcortexofAlzheimerpatientscarry-ingapolipoproteine4allele.Neurosci.Lett.,1995;187:79–82

[119]SorbiS.,BirdE.D.,BlassJ.P.:DecreasedpyruvatedehydrogenasecomplexactivityinHuntingtonandAlzheimerbrain.Ann.Neurol.,1983;13:72–78

[120]Stiasny-KolsterK.,CleverS.C.,MőllerJ.C.,OertelW.H.,MayerG.:OlfactorydysfunctioninpatientswithnarcolepsywithandwithoutREMsleepbehaviourdisorder.Brain,2007;130:442–449

[121]SuzukiH.,ParkS.J.,TamuraM.,AndoS.:Effectofthelong-termfeedingofdietarylipidsonthelearningability,fattyacidcomposi-tionofbrainstemphospholipidsandsynapticmembranefluidityinadultmice:acomparisonofsardineoildietwithpalmoildiet.Mech.AgeingDev.,1998;101:119–128

[122]TakedaA.,PerryG.,AbrahamN.G.,DwyerB.E.,KuttyR.K.,LaitinenJ.T.,PetersenR.B.,SmithM.A.:Overexpressionofhemeoxygenaseinneuronalcells,thepossibleinteractionwithTau.J.Biol.Chem.,2000;275:5395–5399

[123]TourbierI.A.,DotyR.L.:Sniffmagnitudetest:relationshiptoodoridentification,detection,andmemory tests inaclinicpopulation.Chem.Senses,2007;32:515–523

[124]Unger J.,McNeillT.H.,MoxleyR.T. III,WhiteM.,MossA.,LivingstonJ.N.:Distributionofinsulinreceptor-likeimmunoreacti-vityintheratforebrain.Neuroscience,1989;31:143–157

[125]VisariusT.M.,StuckiJ.W.,LauterburgB.H.:Inhibitionandstimula-tionoflong-chainfattyacidoxidationbychloroacetaldehydeandme-thyleneblueinrats.J.Pharmacol.Exp.Ther.,1999;289:820–824

[126]VladimirovY.A.,GorbatenkovaE.A.,ParamonovN.V.,AzizovaO.A.:Photoreactivationofsuperoxidedismutasebyintensivered(laser)li-ght.FreeRadic.Biol.Med.,1988;5:281–286

[127]VyhnalekM.,MagerovaH.,LaczoaJ.,HortJ.:Olfactorydiscrimi-nationtestingdoesnotdifferentiatebetweenvasculardementiaandAlzheimer’sdisease.J.Neurol.Sci.,2009;283:320

[128]WalshD.M.,KlyubinI.,FadeevaJ.V.,CullenW.K.,AnwylR.,WolfeM.S.,RowanM.J.,SelkoeD.J.:Naturallysecretedoligomersofamy-loidbproteinpotentlyinhibithippocampallong-termpotentiationin vivo.Nature,2002;416:535–539

[129]WetterS.,MurphyC.:ApolipoproteinEe4positiveindividualsde-monstratedelayedolfactoryevent-relatedpotentials.Neurobiol.Aging,2001;22:439–447

[130]WhalleyL.J.:Early-onsetAlzheimer’sdiseaseinScotland:environ-mentalandfamilialfactors.Br.J.PsychiatrySuppl.,2001,40:s53–s59

[131]WischikC.M.,BenthamP.,WischikD.J.:Tauaggregationinhibitor(TAI)therapywithRember™arrestsdiseaseprogressioninmildandmoderateAlzheimer’sdiseaseover50weeks.Alzheimer’sAssociationInternationalConferenceonAD.Chicago2008,TherapeuticStrategies1:T167

[132]WischikC.M.,CrowtherR.A.:SubunitstructureoftheAlzheimertangle.Br.Med.Bull.,1986;42:51–56

[133]WischikC.M.,EdwardsP.C.,LaiR.Y.,RothM.,HarringtonC.R.:SelectiveinhibitionofAlzheimerdisease-liketauaggregationbyphe-nothiazines.Proc.Natl.Acad.Sci.USA,1996;93:11213–11218

[134]Wong-RileyM.T.,LiangH.L.,EellsJ.T.,ChanceB.,HenryM.M.,BuchmannE.,KaneM.,WhelanH.T.:Photobiomodulationdirectlybenefitsprimaryneuronsfunctionallyinactivatedbytoxins:roleofcytochromecoxidase.J.Biol.Chem.,2005;280:4761–4771

[135]XuW.,QiuC.,GatzM.,PedersenN.L.,JohanssonB.,FratiglioniL.:Mid-andlate-lifediabetesinrelationtotheriskofdementia:apopu-lation-basedtwinstudy.Diabetes,2009;58:71–77

[136]YeS.,HuangY.,MüllendorffK.,DongL.,GiedtG.,MengE.C.,CohenF.E.,KuntzI.D.,WeisgraberK.H.,MahleyR.W.:Apolipoprotein(apo)E4enhancesamyloidbpeptideproductioninculturedneuronalcells:apoEstructureasapotentialtherapeutictarget.Proc.Natl.Acad.Sci.USA,2005;102:18700–18705

[137]Zahniser N.R., Goens M.B., Hanaway P.J., Vinych J.V.:Characterizationandregulationof insulin receptors in ratbrain.J.Neurochem.,1984;42:1354–1362

[138]ZevianiM.,DiDonatoS.:Mitochondrialdisorders.Brain,2004;127:2153–2172

[139]ZhaoW.,ChenH.,XuH.,MooreE.,MeiriN.,QuonM.J.,AlkonD.L.:Braininsulinreceptorsandspatialmemory.Correlatedchangesingeneexpression,tyrosinephosphorylation,andsignalingmoleculesinthehippocampusofwatermazetrainedrats.J.Biol.Chem.,1999;274:34893–34902

[140]ZhuX.,PerryG.,MoreiraP.I.,AlievG.,CashA.D.,HiraiK.,SmithM.A.:Mitochondrialabnormalitiesandoxidative imbalanceinAlzheimerdisease.J.AlzheimersDis.,2006;9:147–153

[141]ZouK.,GongJ.S.,YanagisawaK.,MichikawaM.:Anovelfunc-tionofmonomericamyloidb-proteinservingasanantioxidantmole-culeagainstmetal-inducedoxidativedamage.J.Neurosci.,2002;22:4833–4841

Autorkideklarująbrakpotencjalnychkonfliktówinteresów.

Postepy Hig Med Dosw (online), 2011; tom 65: 73-92

92