L-Serine: Μια ριζοσπαστική νέα προσέγγιση για το ALS, το Πάρκινσον και το Αλτσχάιμερ

Υπήρξε μια αναδυόμενη ανακάλυψη στη θεραπεία της αμυοτροφικής πλευρικής σκλήρυνσης (ALS) ή της νόσου του Lou Gehrig. Δεν έχει πάρει αρκετή πίεση επειδή δεν υπάρχει μεγάλη φαρμακευτική εταιρεία πίσω και η θεραπεία γίνεται με μια θρεπτική ένωση - το αμινοξύ L-σερίνη. Και, υπάρχουν περισσότερα καλά νέα, καθώς αυτή η ανακάλυψη μπορεί επίσης να βοηθήσει σε άλλες εκφυλιστικές διαταραχές του εγκεφάλου, συμπεριλαμβανομένης της νόσου του Πάρκινσον και του Αλτσχάιμερ.

Όλα ξεκινούν με το ALS, ωστόσο. Στην ALS υπάρχει ένας προοδευτικός εκφυλισμός των εγκεφαλικών κυττάρων που ξεκινούν και ελέγχουν την κίνηση των μυών. Ως αποτέλεσμα, η ασθένεια οδηγεί τελικά σε σχεδόν ή πλήρη παράλυση. Η νόσος παρατηρήθηκε για πρώτη φορά με την εθελοντική μυϊκή δράση που επηρεάζεται προοδευτικά, οι ασθενείς στα μεταγενέστερα στάδια της νόσου μπορεί να παραλύσουν εντελώς. Είναι μια ασθένεια που προκαλεί την καρδιά που μπορεί να εξελιχθεί γρήγορα ή αρκετά αργά. 

Η ασθένεια σημειώθηκε για πρώτη φορά το 1869, αλλά μόλις το 1939 ο Lou Gehrig έφερε εθνική και διεθνή προσοχή στην ασθένεια. Τερματίζοντας την καριέρα ενός από τους πιο αγαπημένους παίκτες του μπέιζμπολ όλων των εποχών, η ασθένεια εξακολουθεί να συνδέεται στενότερα με το όνομά του. Ωστόσο, οι νεότεροι άνθρωποι μπορεί να είναι πιο εξοικειωμένοι με την ALS μέσω της ταινίας του 2014 The Theory of Everything για τον θεωρητικό φυσικό Stephen Hawking ή ίσως είναι εξοικειωμένοι με το έργο του. Ήταν ο Αϊνστάιν της γενιάς του μέχρι που πέθανε το 2018.

Η ανακάλυψη

Η ανακάλυψη που μπορεί να σταματήσει, να επιβραδύνει και ακόμη και να αντιστρέψει τις εκφυλιστικές ασθένειες του εγκεφάλου δεν συνέβη σε μεγάλο πανεπιστήμιο, μεγάλη φαρμακευτική εταιρεία ή κυβερνητικό εργαστήριο. Προήλθε από έναν εθνοβοτανολόγο, τον Πολ Κοξ. Η εθνοβοτανική είναι η μελέτη του τρόπου με τον οποίο οι αυτόχθονες χρησιμοποιούν τα φυτά στα έθιμα και τη διατροφή τους. Στα τέλη της δεκαετίας του 1990, ο Cox, ο οποίος έλαβε το διδακτορικό του από το Χάρβαρντ, άρχισε να ενδιαφέρεται να προσπαθήσει να λύσει ένα παζλ που είχε μπερδέψει τους ερευνητές για δεκαετίες. Προσπάθησε να ανακαλύψει γιατί οι άνθρωποι Chamorro του Γκουάμ είχαν περισσότερες από 100 φορές περισσότερες πιθανότητες να αναπτύξουν συμπτώματα που συχνά σχετίζονται με εκφυλιστικές ασθένειες του εγκεφάλου όπως το ALS, το Αλτσχάιμερ και το Πάρκινσον: θολή ομιλία, παράλυση προσώπου, απώλεια κινητικών δεξιοτήτων, ακινησία και άνοια. Η απάντησή του ήρθε το 2002 όταν υπέθεσε ότι είχαν δηλητηριαστεί κάθε φορά που απολάμβαναν τη μεγαλύτερη γαστρονομική απόλαυση τους, μια νυχτερίδα βρασμένη στο γάλα - βολβούς ματιών, φτερά και όλα αυτά. 

Το 2002, ο Cox και ο Oliver Sacks, ο αείμνηστος νευρολόγος και συγγραφέας βιβλίων όπως το Awakenings (επίσης μια ταινία με τον Robin Williams) και The Man Who Mistook His Wife for a Hat, δημοσίευσαν μια εργασία στο περιοδικό Neurology που παρουσίασε τη θεωρία του ότι οι νυχτερίδες ήταν εξαιρετικά υψηλές σε μια τοξική ένωση, β-μεθυλαμινο-L-αλανίνη (BMAA), που ήταν υπεύθυνη για τον εκφυλισμό του εγκεφάλου. Άλλοι πληθυσμοί σε όλο τον κόσμο, κυρίως οι Ηνωμένες Πολιτείες και η Γαλλία, έδειξαν επίσης ότι υψηλότερα διατροφικά επίπεδα BMAA από άλλες πηγές εκτός από τις νυχτερίδες συνδέονταν επίσης με την ALS.  

Ο κοινός παρονομαστής είναι η έκθεση στο BMAA από κυανοβακτήρια, τον παλαιότερο οργανισμό στη γη. Στο Γκουάμ, οι νυχτερίδες έτρωγαν σπόρους κυκάδων των οποίων το ασυνήθιστο ριζικό σύστημα ήταν πλούσιο σε κυανοβακτήρια. Σε άλλα μέρη του κόσμου με ασυνήθιστες αυξήσεις στη συχνότητα εμφάνισης ALS, άλλες πηγές κυανοβακτηρίων. Αυτά τα βακτήρια αναφέρονται συχνά ως μπλε-πράσινα φύκια (Σημείωση: Όλες οι πηγές μπλε-πράσινων φυκών από τη μάρκα iHerb California Gold Nutrition δοκιμάζονται χωρίς BMAA). Τα κυανοβακτήρια υπάρχουν σε ωκεανούς, λίμνες, λακκούβες, λίμνες και ακόμη και κάτω από το φλοιό των ερήμων από το Κουβέιτ έως την Αριζόνα. Συχνά τα κυανοβακτήρια φορτώνονται με BMAA. Οι άνθρωποι του Τσάμορο έπαιρναν υπερβολικά υψηλές δόσεις μιας τοξίνης στην οποία οι υπόλοιποι είμαστε εκτεθειμένοι όλη την ώρα. 

Πώς η σερίνη αποτρέπει την τοξικότητα του BMAA

Το BMAA παράγει τα επιβλαβή για τον εγκέφαλο αποτελέσματα προκαλώντας αλλοιωμένο σχήμα πρωτεϊνών του εγκεφάλου αντικαθιστώντας την L-σερίνη. Βασικά, τα εγκεφαλικά κύτταρα μπερδεύουν το BMAA και την πιο τοξική του μορφή nitroso-BMAA με L-σερίνη και όταν αντικαθιστούν το BMAA με L-σερίνη στις πρωτεΐνες που παράγει το εγκεφαλικό κύτταρο οδηγεί σε μια πρωτεΐνη που δεν διαμορφώνεται με τον τρόπο που θα έπρεπε να οδηγεί σε εκφυλισμό της πρωτεΐνης και τοξικότητα στα εγκεφαλικά κύτταρα. Οι πρωτεΐνες δεν διπλώνονται σωστά. Είναι είτε διπλωμένα με περίεργους τρόπους είτε δεν διπλώνονται καθόλου. Μεγάλο μέρος της αρχικής έρευνας έγινε από επιστήμονες που εργάζονταν στα Εργαστήρια Χημείας Εγκεφάλου του Cox στο Jackson Hole του Ουαϊόμινγκ .

Πιθανές επιδράσεις του BMAA στη νόσο του Αλτσχάιμερ

Στον εγκέφαλο, το BMAA μπορεί επίσης να οδηγήσει στο σχηματισμό μιας τοξίνης γνωστής ως βήτα-ανθρακικό. Αυτή η ένωση μπορεί να συνδεθεί με υποδοχείς στα εγκεφαλικά κύτταρα για νευροδιαβιβαστές συμπεριλαμβανομένου ενός γνωστού ως υποδοχείς Ν-μεθυλο-D-ασπαρτικού (NMDA). Αυτό, με τη σειρά του, μπορεί να οδηγήσει σε θάνατο εγκεφαλικών κυττάρων λόγω πολλών λόγων που τελικά αφήνουν το κύτταρο πιο ευαίσθητο σε βλάβες.

Πειραματικές Μελέτες με BMAA και L-σερίνη

Σε προκλινικές δοκιμές, όταν τα εγκεφαλικά κύτταρα που εκτέθηκαν στο BMAA εκτέθηκαν επίσης σε L-σερίνη , εμπόδισε το σχηματισμό λανθασμένα διπλωμένων ή ξεδιπλωμένων πρωτεϊνών. Επιπλέον, η L-σερίνη εμπόδισε την αύξηση του σχηματισμού ενός ενζύμου που προκαλεί θάνατο εγκεφαλικών κυττάρων που προκαλείται από το BMAA. 

Μια μελέτη που διεξήχθη από έναν ερευνητή του Πανεπιστημίου του Μαϊάμι το 2016 παρέχει μια σαφή εικόνα της σημασίας της L-σερίνης στην προστασία του εγκεφάλου. Οι πίθηκοι που έχουν ένα γονίδιο που σχετίζεται με την αύξηση του κινδύνου της νόσου του Αλτσχάιμερ στους ανθρώπους τρέφονταν με μπανάνες φορτωμένες με BMAA, L-σερίνη ή συνδυασμό και των δύο. Οι πίθηκοι που έλαβαν BMAA έδειξαν τόσο τις πλάκες όσο και τις μπερδεμένες ίνες στον εγκέφαλό τους που είναι χαρακτηριστικές της νόσου του Αλτσχάιμερ, αλλά εκείνοι που έλαβαν επίσης L-σερίνη είχαν 80% έως 90% λιγότερα από αυτά τα μπερδέματα στον εγκεφαλικό τους ιστό. 

Κλινικές δοκιμές με L-σερίνη στην ALS

Η προκλινική έρευνα με την L-σερίνη στην ALS ήταν τόσο ελπιδοφόρα που τώρα χρησιμοποιείται σε ανθρώπινες δοκιμές για να προσδιοριστεί πόσο ευεργετική μπορεί να είναι σε αυτήν την εξουθενωτική ασθένεια. Η πρώτη μελέτη, μια κλινική δοκιμή Φάσης Ι, διεξήχθη για να εκτιμηθεί η ασφάλεια των δόσεων 0,5, 2,5, 7,5 και 15 g δύο φορές την ημέρα. Οι ασθενείς που έλαβαν L-σερίνη συγκρίθηκαν με ασθενείς με εικονικό φάρμακο σε 5 άλλες κλινικές δοκιμές ALS. Το πρωταρχικό αποτέλεσμα έδειξε ότι η L-σερίνη ήταν ασφαλής σε όλες τις δόσεις. Η μελέτη συνέκρινε επίσης την αλλοιωμένη μείωση της λειτουργικότητας, που μετρήθηκε με τις βαθμολογίες ALS Functional Rating Scale-Revised (ALSFRS-R) με την αντίστοιχη ομάδα εικονικού φαρμάκου. Τα αποτελέσματα ήταν απίστευτα με τη δοσολογία των 15g δύο φορές την ημέρα. Αυτή η δόση παρήγαγε μια τεράστια μείωση κατά 85%. Προφανώς, αυτά τα αποτελέσματα είναι εξαιρετικά ελπιδοφόρα. Μια κλινική δοκιμή Φάσης ΙΙ βρίσκεται τώρα σε εξέλιξη στο Ιατρικό Κέντρο Dartmouth-Hitchcock. Ωστόσο, δεδομένης της ασφάλειας της L-σερίνης και της έλλειψης αποτελεσματικής ιατρικής θεραπείας, δεν υπάρχει καμία βλάβη στα άτομα με ALS που συμπληρώνουν L-σερίνη τώρα.

Οι κάτοικοι του Ογκίμι

Το νησί της Οκινάουα φημίζεται για τους κατοίκους του που ζουν μια μακρά και υγιή ζωή. Το απομονωμένο χωριό Ογκίμι θεωρείται ως το πρωτότυπο «Χωριό της Μακροζωίας» και φιλοξενεί 4.000 ανθρώπους στη βόρεια πλευρά του νησιού. Σύμφωνα με τον Παγκόσμιο Οργανισμό Υγείας, αυτό το μικρό χωριό έχει τους περισσότερους εκατονταετούς κατά κεφαλήν. Υπάρχουν πιθανώς πολλοί παράγοντες που συμβάλλουν στην υγεία και τη μακροζωία τους, όχι μόνο η διατροφή και η άσκηση αλλά και ότι είναι μια οικεία κοινότητα πλούσια σε σχέσεις και είναι μια μητριαρχική κοινωνία. Αλλά, είναι ένα ενδιαφέρον γεγονός ότι η δίαιτα Ogimi είναι πλούσια σε L-σερίνη, συνήθως τρεις έως τέσσερις φορές το επίπεδο της τυπικής αμερικανικής διατροφής.

L-Σερίνη έναντι Φωσφατιδυλοσερίνη

Στον εγκέφαλο, η σερίνη συνδέεται με λιπαρά οξέα και γλυκερίνη για να σχηματίσει φωσφατιδυλοσερίνη για να γίνει το κύριο φωσφολιπίδιο στον εγκέφαλο. Η φωσφατιδυλοσερίνη (PS) είναι ένας βασικός παράγοντας για τον προσδιορισμό της ακεραιότητας και της ρευστότητας των κυτταρικών μεμβρανών. Κανονικά ο εγκέφαλος μπορεί να παράγει επαρκή επίπεδα φωσφατιδυλοσερίνης, αλλά υπάρχουν ενδείξεις ότι ανεπαρκή επίπεδα PS στους ηλικιωμένους μπορεί να συνδέονται με κατάθλιψη και/ή μειωμένη ψυχική λειτουργία στους ηλικιωμένους. Καλά αποτελέσματα έχουν επιτευχθεί σε πολυάριθμες διπλά τυφλές μελέτες με συμπληρώματα PS. Συγκεκριμένα, αυτές οι μελέτες έχουν δείξει ότι το PS βελτιώνει την ψυχική λειτουργία, τη διάθεση και τη συμπεριφορά σε ηλικιωμένα άτομα, συμπεριλαμβανομένων εκείνων με πρώιμα στάδια της νόσου του Αλτσχάιμερ και της νόσου του Πάρκινσον. Σε αντίθεση με τα τυπικά αντικαταθλιπτικά φάρμακα, η φωσφατιδυλοσερίνη δεν επηρεάζει τη σεροτονίνη και άλλους νευροδιαβιβαστές υποδηλώνοντας έναν άλλο μηχανισμό δράσης όπως η μείωση της έκκρισης της ορμόνης του στρες κορτιζόλης. Η τυπική δοσολογία για το PS είναι 300 mg ημερησίως, αλλά δεδομένων των αποτελεσμάτων που σημειώθηκαν παραπάνω, η συμπλήρωση μόνο με L-σερίνη μπορεί να παράγει καλύτερα αποτελέσματα.

Συμπλήρωση με L-σερίνη

Με βάση τη μελέτη Φάσης Ι, η συμπλήρωση με 15 g L-σερίνης δύο φορές την ημέρα είναι ασφαλής και φαίνεται να είναι η πιο αποτελεσματική δοσολογία στην ALS και πιθανώς τη νόσο του Αλτσχάιμερ. Μια εναλλακτική σύσταση είναι 300 mg ημερησίως φωσφατιδυλοσερίνης (PS).