Фенчолът – естествено съединение, което се съдържа в големи количества в някои растения, между които и босилека, може да предпазва мозъка от алцхаймерова патология, показа предклинично изследване под ръководството на учени от Университета на Южна Флорида (USF) в САЩ. То откри механизъм, свързан с чревния микробиом, който обяснява как фенчолът намалява невротоксичността в мозъка, засегнат от Алцхаймер.
Нови данни показват, че късоверижните мастни киселини (SCFA) – метаболити, произвеждани от полезни чревни бактерии, които са основният източник на храна за клетките в дебелото черво, допринасят за здравето на мозъка. Изобилието на SCFA често намалява при по-възрастните пациенти с леко когнитивно нарушение и болест на Алцхаймер - най-честата форма на деменция. Но как този спад в количеството им способства за прогресирането на Алцхаймер, остава до голяма степен неизвестно.
Образуваните в червата SCFA, които посредством кръвта достигат до мозъка, могат да се свързват с и да активират рецептора за свободни мастни киселини 2 (FFAR2) – сигнална молекула, експресирана върху повърхността на мозъчните неврони.
„Нашето изследване е първото, което откри, че стимулирането на улавящия механизъм на FFAR2 от тези микробни метаболити (SCFA) може да е полезно за предпазване на мозъчните клетки от токсичното натрупване на протеина бета-амилоид (Aβ), който е свързан с Алцхаймер“, казва главният изследовател Хариом Ядав, професор по неврохирургия и възстановяване на мозъка в Медицинския колеж „Морсани“ на USF, където оглавява Центъра за микробиомни изследвания.
Една от двете отличителни патологии на болестта на Алцхаймер са втвърдените отлагания на Aβ, които се натрупват между нервните клетки, образувайки амилоидни плаки в мозъка. Другата са неврофибриларните възли от тау протеин вътре в мозъчните клетки. Тези болестни процеси допринасят за измирането на неврони, което в крайна сметка води до появата на Алцхаймер – невродегенеративно заболяване, характеризиращо се със загуба на паметта, мисловните способности и други когнитивни функции.
Д-р Ядав и сътрудниците му изследват в дълбочина молекулярните механизми, за да обяснят как взаимодействията между чревния микробиом и мозъка биха могли да влияят върху мозъчното здраве и свързания с възрастта когнитивен спад. При настоящото изследване те се заели да разкрият „по-рано неизвестната“ функция FFAR2 в мозъка.
Авторите първо показали, че потискането на рецептора FFAR2 (блокиращо способността му да „улавя“ SCFA във външната среда на неврона и да предава сигнали вътре в него) допринася за анормалното натрупване на протеина Aβ, причиняващо невротоксичност, свързана с болестта на Алцхаймер.
След това те провели мащабен виртуален скрининг на над 144 000 естествени съединения, за да намерят възможни кандидати, които може да наподобяват благоприятния ефект на произвеждащата SCFA микробиота върху активирането на FFAR2 сигнализирането. Откриването на такава естествена алтернатива на късоверижните мастни киселини за оптимално въздействие върху FFAR2 рецептора върху невроните е важно, тъй като клетките в червата и други органи изконсумирват по-голямата част от тези микробни метаболити, преди да достигнат до мозъка чрез кръвообращението, отбелязва д-р Ядав.
Екипът му отсял от 15 водещи кандидата най-мощното съединение. Фенчолът - фитовещество, което придава аромата на босилека, най-добре се свързвал с активното място на FFAR2, стимулирайки сигнализирането му.
По-нататъшните опити с човешки невронни култури, както и с модели на Алцхаймер при червеите Caenorhabditis elegans и мишки, демонстрирали, че фенчолът значително ограничава прекомерното натрупване на бета-амилоид и измирането на неврони посредством стимулиране на FFAR2 сигнализирането. При по-задълбочено проучване на начина, по който фенчолът модулира причиняваната от Aβ невротоксичност, авторите открили, че съединението намалява сенилните (стареещите) невронни клетки, известни още като „зомби“ клетки, които обичайно се откриват в мозъка, засегнат от алцхаймерова патология.
Зомби клетките спират да се възпроизвеждат и бавно умират. Междувременно, казва Ядав, те се натрупват в болни и стареещи органи, създават увреждаща възпалителна среда и подават сигнали за стрес или смърт към съседните здрави клетки, които също накрая се превръщат във вредни зомби клетки или умират.
„Фенчолът в действителност влияе върху двата свързани механизма на сенилността и протеолизата – отбелязва д-р Ядав. - Той намалява образуването на полумъртви зомби неврони и също така увеличава разграждането на нефункциониращия Aβ, така че амилоидният протеин се изчиства от мозъка много по-бързо.“
На този етап са нужни допълнителни изследвания върху действието на фенчола, включително при хора, казват авторите. При тях те ще търсят отговорите на няколко въпроса, един от които е дали съединението, консумирано директно от босилека, би било повече или по-малко биоактивно (тоест ефективно) в сравнение с изолирането и приемането му под формата на капсули или таблетки.
Дария НИКОЛОВА
