Kunnen bieten de ziekte van Alzheimer bij de wortel aanpakken?
De ziekte van Alzheimer wordt gekenmerkt door bèta-amyloïde plaques in de hersenen die de normale werking van neuronen verstoren. Kan een gewoon plantaardig pigment de oplossing bieden?
Een pigment dat in bieten wordt aangetroffen, kan de weg wijzen naar betere Alzheimer-medicijnen, suggereert nieuw onderzoek.Het meest prominente fysiologische kenmerk van de ziekte van Alzheimer is de overmatige accumulatie van clusters van aminozuren, amyloïde bèta genaamd, in de hersenen.
Deze clusters kunnen soms samenkomen in nog grotere formaties, bekend als bèta-amyloïde plaques.
Wanneer te veel groepen bèta-amyloïde zich kunnen "opstapelen" in de hersenen, verstoort dit de normale signalering tussen neuronen. Bèta-amyloïde groeperingen veroorzaken ook de ontstekingsreactie van het zenuwstelsel, die in verband is gebracht met de progressie van deze aandoening.
Maar wat als sommige van deze fysiologische processen kunnen worden vertraagd dankzij een veel voorkomende stof die wordt aangetroffen in een algemeen verkrijgbare knolgewas?
Onderzoekers van de University of South Florida in Tampa hebben geëxperimenteerd met een verbinding genaamd betanine, het pigment dat bieten hun donkerrode kleur geeft.
Li-June Ming, Darrell Cole Cerrato en hun collega's leggen uit dat dit plantaardige pigment interageert met amyloïde bèta, waardoor sommige processen worden voorkomen die schadelijke effecten op de hersenen kunnen hebben.
De resultaten van het onderzoek van het team werden deze week gepresenteerd op de 255e National Meeting & Exposition van de American Chemical Society, gehouden in New Orleans, LA.
Betanine kan oxidatie voorkomen
Een studie die vorig jaar werd gepubliceerd in The Journals of Gerontology Series A toonde aan dat het drinken van bietensap vóór aërobe training de verouderende hersenen er jonger uit deed zien door de bloedtoevoer naar de hersenen te verhogen en de zuurstofcirculatie te reguleren.
Geïntrigeerd door dit en soortgelijk onderzoek, besloten Ming en zijn team om te kijken of betanine, dat veel voorkomt in deze wortelgroenten, kan worden gebruikt om te voorkomen dat amyloïde bèta zich vormt tot clusters die de communicatie tussen hersencellen beïnvloeden.
Studies tonen aan dat de aggregatie van amyloïde bèta tot schadelijke clusters vaak afhankelijk is van hun interactie met metaalmoleculen - vooral die van zink en koper - in de hersenen.
Wanneer dergelijke clusters zich vormen, leggen de onderzoekers van de nieuwe studie uit, bevordert amyloïde bèta hersenontsteking en de oxidatie van neuronen, wat resulteert in onherstelbare schade aan deze hersencellen.
Ming en collega's besloten om te zien of het toevoegen van betanine aan de chemische mix het aggregatieproces kon verstoren en de schade kon voorkomen.
Om dit te doen, voerden ze een reeks laboratoriumexperimenten uit waarin ze de activiteit van amyloïde bèta in verschillende contexten volgden met behulp van 3,5-Di-tert-butylcatechol (DTBC), een verbinding waarmee onderzoekers het oxidatieproces kunnen observeren.
Door gebruik te maken van ultraviolet-zichtbare spectrofotometrie, keken de onderzoekers vervolgens of en onder welke omstandigheden amyloïde bèta DTBC kon oxideren. Het is niet verwonderlijk dat ze zagen dat amyloïde bèta op zichzelf niet veel oxidatieve schade veroorzaakte, maar wanneer het aan kopermoleculen bond, was de oxidatie aanzienlijk.
In een ander experiment waarbij betanine aan de mix werd toegevoegd, zagen Ming en collega's echter dat het pigment de hoeveelheid oxidatie veroorzaakt door amyloïde bèta met wel 90 procent verminderde.
Een dergelijke ontdekking bracht de onderzoekers ertoe te veronderstellen dat de van bieten afkomstige verbinding een goede plek zou kunnen zijn om naar betere Alzheimer-medicijnen te zoeken.
"Onze gegevens suggereren dat betanine, een verbinding in bietenextract, enige belofte vertoont als remmer van bepaalde chemische reacties in de hersenen die betrokken zijn bij de progressie van de ziekte van Alzheimer", zegt Ming.
"Dit is slechts een eerste stap, maar we hopen dat onze bevindingen andere wetenschappers zullen aanmoedigen om te zoeken naar structuren vergelijkbaar met betanine die kunnen worden gebruikt om medicijnen te synthetiseren die het leven een beetje gemakkelijker kunnen maken voor degenen die aan deze ziekte lijden."
Li-June Ming
Hoewel de wetenschappers op hun hoede zijn om te beweren dat de van bieten afkomstige verbinding de ziekte van Alzheimer volledig kan voorkomen, suggereren ze wel dat het de sleutel kan zijn om de fysiologische wortels ervan aan te pakken.
"We kunnen niet zeggen dat betanine het verkeerd vouwen [van amyloïde beta] volledig stopt, maar we kunnen wel zeggen dat het oxidatie vermindert", legt Cerrato uit.
"Minder oxidatie," vervolgt hij, "zou tot op zekere hoogte misvouwen kunnen voorkomen, misschien zelfs tot het punt dat het de aggregatie van bèta-amyloïde peptiden vertraagt, waarvan wordt aangenomen dat dit de ultieme oorzaak van de ziekte van Alzheimer is."