Nghiên cứu mới phát hiện ra rằng acrolein, một sản phẩm phụ của stress oxy hóa, là chìa khóa trong sự tiến triển của bệnh Parkinson. Nhắm mục tiêu hợp chất đã được tìm thấy để làm chậm tình trạng ở chuột – một phát hiện có thể sớm dẫn đến các loại thuốc mới cho bệnh.
Bệnh Parkinson ảnh hưởng đến khoảng 500.000 người ở Hoa Kỳ, với 50.000 trường hợp mới được chẩn đoán mỗi năm.
Tình trạng này là thần kinh thoái hóa, có nghĩa là các tế bào thần kinh trong một khu vực não gắn liền với kỹ năng vận động và kiểm soát chuyển động dần dần xấu đi và chết.
Những tế bào não này thường tạo ra dopamine, một chất dẫn truyền thần kinh để điều chỉnh các chuyển động phức tạp cũng như kiểm soát tâm trạng.
Mặc dù phương pháp điều trị hiện tại cho Parkinson liên quan đến các loại thuốc như Levodopa, mà bộ não có thể sử dụng để tạo ra dopamine, lý do tại sao các tế bào thần kinh dopaminergic chết ở nơi đầu tiên vẫn chưa được biết.
Vì vậy, bây giờ, một nhóm các nhà nghiên cứu dẫn đầu bởi hai giáo sư tại Đại học Purdue ở West Lafayette, IN, đã nghiên cứu giả thuyết rằng một sản phẩm của stress oxy hóa có thể là một nhân vật chủ chốt trong cái chết tế bào này và sự phát triển của bệnh.
Sự căng thẳng oxy hóa diễn ra khi các gốc oxy được tạo ra quá mức, một quá trình dẫn đến một loạt các tác động gây hại, chẳng hạn như tăng độc tính và gây tổn hại cho DNA của chúng ta.
Riyi Shi và Jean-Christophe Rochet, cả hai đều là giáo sư tại Viện Purdue về khoa học thần kinh tích hợp và Viện nghiên cứu ma túy Purdue, cùng dẫn đầu nghiên cứu, kết quả đã được công bố trên tạp chí
Nghiên cứu acrolein ở chuột
Giáo sư. Shi, Rochet, và các đồng nghiệp đã sử dụng một mô hình của chuột biến đổi gen để gây ra các triệu chứng giống như Parkinson và nghiên cứu hành vi của các tế bào dopaminergic của họ, cả in vitro và in vivo.
Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng hợp chất được gọi là acrolein có khuynh hướng tích tụ trong mô não của chuột bị ảnh hưởng bởi bệnh Parkinson.
Acrolein, như các nhà nghiên cứu giải thích, là một sản phẩm phụ độc hại của não đốt cháy chất béo cho năng lượng. Hợp chất này thường bị thải ra khỏi cơ thể.
Tuy nhiên, điều thú vị là nghiên cứu cho thấy acrolein làm tăng mức alpha-synuclein. Đây là loại protein kết dính được cho là tiêu diệt các tế bào thần kinh sản xuất dopamine bởi vì nó tích tụ trong một lượng bất thường trong các tế bào não của những người mắc chứng mất trí cơ thể của Parkinson hoặc Lewy.
Ngoài ra, tiêm acrolein vào những con chuột khỏe mạnh tạo ra những thiếu hụt hành vi điển hình của bệnh Parkinson. Vì vậy, tiếp theo, các nhà nghiên cứu muốn xem nếu nhắm mục tiêu hợp chất này sẽ ngăn chặn bệnh tiến triển.
Chặn acrolein làm chậm Parkinson
Để đạt được mục tiêu này, nhóm nghiên cứu đã tiến hành các thí nghiệm trong cả nuôi cấy tế bào và ở động vật, đánh giá giải phẫu và chức năng của hành vi của chúng.
Họ chuyển sang hydralazine, một loại thuốc dùng để điều trị huyết áp. Theo Giáo sư Shi giải thích, hydralazine cũng là một hợp chất có thể liên kết với acrolein và loại bỏ nó khỏi cơ thể.
Đáng chú ý, các nhà khoa học nhận thấy rằng ức chế acrolein với hydralazine làm giảm bớt các triệu chứng giống như Parkinson ở chuột, như tác giả đồng tác giả của nghiên cứu cho biết.
“Acrolein là một mục tiêu điều trị mới lạ, vì vậy đây là lần đầu tiên nó được thể hiện trong một mô hình động vật nếu bạn giảm mức độ acrolein, bạn thực sự có thể làm chậm sự tiến triển của bệnh […].”
GS. Riyi Shi
“Điều này rất thú vị,” anh nói. “Chúng tôi đã làm việc này trong hơn 10 năm.”
“Chúng tôi đã chỉ ra rằng acrolein không chỉ phục vụ như một người ngoài cuộc trong bệnh Parkinson. Nó đóng một vai trò trực tiếp trong cái chết của tế bào thần kinh,” Giáo sư Rochet cho biết thêm.
Chuột so với con người: Hướng tới các loại thuốc mới
Giáo sư Rochet cảnh báo rằng, mặc dù đầy hứa hẹn, việc tìm ra một loại thuốc ngăn chặn bệnh ở chuột vẫn còn xa so với việc tìm ra một hợp chất tương đương ở người.
“Trong nhiều thập kỷ nghiên cứu, chúng tôi đã tìm thấy nhiều cách để chữa bệnh Parkinson trong các nghiên cứu động vật tiền lâm sàng”, ông nói, “và chúng tôi vẫn chưa có một liệu pháp chữa bệnh để ngăn chặn sự thoái hóa thần kinh cơ bản ở bệnh nhân.”
“Nhưng phát hiện này giúp chúng tôi tiếp tục xu hướng phát hiện thuốc, và có thể một liệu pháp thuốc có thể được phát triển dựa trên thông tin này”, giáo sư Rochet cho biết thêm.
Mặc dù hydralazine đã được sử dụng và chúng tôi biết rằng nó không có tác dụng độc hại, các nhà nghiên cứu nói rằng nó có thể không chứng minh được thuốc chống Parkinson tốt nhất xuống dòng, vì nhiều lý do.
Giáo sư Rochet tiếp tục, “Thuốc này phục vụ như là một bằng chứng về nguyên tắc để chúng ta tìm ra các loại thuốc khác hoạt động như một người nhặt rác cho acrolein.”
“Chính vì lý do này,” Giáo sư Shi giải thích rằng “chúng tôi đang tích cực tìm kiếm các loại thuốc bổ sung có thể làm giảm acrolein hiệu quả hơn, hoặc làm như vậy với ít tác dụng phụ hơn.”
“Điều quan trọng là phải có một dấu ấn sinh học cho sự tích lũy acrolein có thể được phát hiện dễ dàng, chẳng hạn như sử dụng nước tiểu hoặc máu”, ông nói.
“Mục tiêu là trong tương lai gần, chúng ta có thể phát hiện ra độc tố này nhiều năm trước khi bắt đầu có triệu chứng và bắt đầu điều trị để đẩy lùi căn bệnh này. Chúng tôi có thể trì hoãn sự khởi phát của bệnh này vô thời hạn. Đó là lý thuyết và mục tiêu của chúng tôi”.
GS. Riyi Shi
