Treeningu käigus vabanev hormoon irisiin kaitseb Alzheimeri tõve eest
Teadlased, kes varem töötasid välja esimesed Alzheimeri tõve 3D rakukulutuuri mudelid, milles on olemas kaks haigusele iseloomulikk tunnust – beeta-amüloidi kogumid, millele järgneb taukämpude teke – on nüüd oma mudeli abil uurinud, kas lihastreeningu poolt indutseeritud irisiini tase mõjutab beeta-amüloidi.
Avaldatud
Viimati uuendatud
Loomkatsetes on nähtud, et kehaline treening vähendab beeta-amüloidi ladestusi ajus, kuid millise mehhanismi kaudu treening Alzheimeri tõve patoloogiat vähendab, pole seni teada. Treening suurendab lihastes toodetud hormooni irisiini taset veres. Irisiin reguleerib veresuhkru ja lipiidide ainevahetust rasvkoes ja suurendab energia kulutamist, kiirendades valge rasvkoe pruunimaks muutumist. Varasematest uuringutest on teada ka, et irisiini võib leida nii hiirte kui inimeste ajudest, samuti et irisiini tase ajukoes on vähenenud nii Alzheimeri tõve loommudelites kui ka Alzheimeri tõvega patsientidel. Et välja selgitada, kas irisiin võib lihastreeningu ja beeta-amüloidi vähenemise seost vahendada, kasutati nüüd Alzheimeri tõvele omase patoloogiaga 3D rakukultuuri.
Esmalt leiti, et irisiiniga töötlemine vähendas patoloogilist beeta-amüloidi märkimisväärselt. Seejärel näidati, et irisiini efekt ilmnes läbi neprilüsiini aktiivsuse suurenemise, kui astrotsüüdid hakkasid neprilüsiini suuremas koguses sekreteerima. Neprilüsiin on beeta-amüloidi lagundav ensüüm, mille tase tõusis Alzheimeri tõvega hiirtel pärast seda, kui neil lasti trenni teha ja sellele järgnes beeta-amüloidi taseme vähenemine.
Lisaks leiti, et irisiin seondub astrotsüütidel integriin αV/β5 retseptoriga ja see vallandab neprilüsiini taseme suurenemise. Irisiini seondumine nimetatud retseptoriga vähendab kahe võtmevalguga seotud ainevahetusradade aktiivsust (ekstratsellulaarsete signaalide reguleeritav kinaas, ERK, ja signaali ülekande ja transkriptsiooni aktivaatori, STAT3). Vähenenud ERK-STAT3 signaaliradade aktiivsus oli kriitiline samm, et irisiin saaks indutseerida neprilüsiini tootmist.
Varasematest uuringutest on hiirtel teada, et vereringesse süstitud irisiin jõuab ajju ja seega on potentsiaalselt tegemist tulevase ravimikandidaadiga. Käesolev töö täpsustab oluliselt rakulisi ja molekulaarseid mehhanisme, mille kaudu irisiin beeta-amüloidi hulka ajus vähendab, ja võimaldab konkreetsete signaalradade kaudu leida ka uusi ravi sihtmärke.
Kim E, et al. Irisin reduces amyloid-β by inducing the release of neprilysin from astrocytes following downregulation of ERK-STAT3 signaling. Neuron. 2023 Aug 30;S0896-6273(23)00623-2. doi: 10.1016/j.neuron.2023.08.012.