Alzheimerova choroba

Alzheimerova choroba je onemocnění mozku při kterém dochází k degeneraci nervových buněk v mozku. Dochází k úbytku těchto buněk v některých částech mozku. Tím dochází k postupné ztrátě kognitvních funkcí. Projevuje se poruchami paměti, ale i intelektuálních schopností a chátrání fyzického těla. Onemocnění popsal v roce 1906 německý lékař Alois Alzheimer.

Alzheimerova choroba – typické příznaky

V oblasti paměti patří:

rychlé zapomínání
opakování stejných otázek
ztrácení předmětů a jejich odkládání na nesprávná místa

V oblasti jazyka:

obtížné hledání relevantních slov
mezery v řeči
neschopnost vyjádřit složitější myšlenku

V prostorové orientaci:

ztrácení se
problémy nalézt cestu

Ve výkonných funkcích:

obtíže s plánováním
nesprávná rozhodnutí

V chování:

apatie
deprese
úzkost
bludy
vznětlivost

Aktuální výzkumy o nervové soustavě a neurologických onemocněních

Naše nervová soustava vyvíjí důležitou činnost: ať už je to rozpínání a smršťování plic, tlukot srdce nebo pohyb končetin. Složitá síť buněk je nesmírně spletitá. Mozkové buňky lze obecně rozdělit na gliové buňky a nervové buňky. Tyto buňky mají na starost koordinaci všech činností v lidském těle. Patří mezi ně i takové úkoly jako jsou mimovolní procesy, například trávení.

Nervová soustava je tvořena neurony, které se dají přirovnat k elektrickým rozvodům. Elektrochemickými impulsy přenášejí informace. Elektrochemická signalizace neuronů vyvolává všechny události v lidském těle. Neuronová signalizace vytváří i naše vnímání světa – pokud vyměníte rozvody, změní se i naše vnímání světa.

Co se stane, když nervová soustava nefunguje správně? Dochází ke ztrátě paměti, depresím, může vzniknout bipolární porucha nebo alzheimerova choroba. Proto bychom měli udělat vše pro to, aby nervová soustava byla schopna přenášet informace. Jedná se o zásadní úkol, aby naše tělo mohlo dobře fungovat a těšit se plnému zdraví.

Snadné učení dětí jazykům souvisí s neuroplasticitou mozku

K nejpočetnějším gliovým buňkám v mozku patří astrocyty. Jejich úkolem je udržovat a opravovat neurony a starat se o regulaci vnitřního prostředí nervové soustavy. Mezi další úkoly astrocytů patří vytváření nervového růstového faktoru (NGF) – podle vědců se jedná za jednu z nejdůležitějších funkcí, díky které je možné udržet mozek zdravý. NGF je zásadní látkou – bílkovinou – která je nezbytná pro aktivaci růstu a opravu neuronů tím, že se váže na různé receptory. NGF má podle zjištění vědců zásadní význam při vývoji neuroplasticity. Pokud se jeho množství pohybuje v nízkých hladinách, může být výsledkem řada neurologických onemocnění. Schopnosti mozku, kdy dochází k přizpůsobení se podnětům a hojení po zranění, říkáme neuroplasticita. Má také podstatný význam, abychom mohli uchovávat naše vzpomínky a mít dobrou náladu. To, že se malé děti snadno učí cizí řeči, souvisí právě s vysokým stupněm neuroplasticity. Neuronové sítě v mozku se vyloženě přetvářejí, aby mohly začlenit a uložit nové informace. Bez reorganizace struktury neuronů je velmi složité zdolat dlouhý záchvat deprese.

Ze dvou nedávných studiích uvedených v časopisech The American Journal of Geriatric Psychiatry [1] a World Journal of Biological Psychiatry [2] vyplývá, že pacienti s diagnostikovanou bipolární poruchou mají nižší hladinu NGF, proto jim schází neuroplasticita.

Hladina NGF a Alzheimerova choroba

Alzheimerova choroba patří mezi neurologická onemocnění. Dochází při ní k zamotání a zablokování neuronů do bílkovinného plaku, kterému říkáme beta-amyloid. V pokročilých stádiích nemoci se ztrácejí kognitivní schopnosti (myšlení, paměť, úsudek) a začínají selhávat mimovolní tělesné procesy – nervová soustava totiž řídí všechny procesy v těle. Dráha známá jako JNK řídí tvorbu beta-amyloidu a bílkovin NGF. Když dráha JNK správně funguje, dochází k dorůstání neuronů a zvýšené neuroplasticitě. Oproti tomu následkem vadné dráhy je nesprávné skládání bílkovin, které souvisí s tvorbou beta-amyloidu. Dráha JNK je spouštěna různými receptory, proto může mít řízení činnosti receptorů velký dopad na nižších úrovních.

Jako obrazný příklad nemoci Alzheimerova choroba si můžeme vzít mohutnou řeku. Řeka je tvořena přítoky, které ústí jednoho velkého toku. Taková je dráha JNK a jejími přítoky jsou různé receptory. Jestliže přítoky vyschnou, bude mít naše řeka nízký průtok, budou z ní vyčnívat kameny, bude teplejší a bude mít nižší zákal. A naopak: když jsou přítoky plné roztátého sněhu, bude průtok plný vody a kvůli vyšší erozi bude kalnější. Přibudou peřeje a řeka získá zcela jiný ráz. JNK záleží na tom, jak jsou stimulovány receptory. Z vědeckých zjištění vyplývá, že beta-amyloid se často tvoří, když není k dispozici NGF nebo se nesyntetizuje [3]. Výzkumy nemoci Alzheimerova choroba se proto v poslední době soustředí na řízení JNK použitím léků, které jsou zaměřeny na ovlivnění upstreamových receptorů.

Produkce NGF je podporována hericiem

Houby – korálovci ježatí – obsahují dva různé druhy sloučenin erinaciny a hericenony, které vynikají silným účinkem na dráhu JNK. O podpoře produkce NGF prostřednictvím sloučenin v korálovci ježatém, obzvláště erinacin, se bylo možné dozvědět z článku, který vyšel v Journal of Mycology [4]. Uvedený výzkum upozornil na souvislost konzumace korálovce ježatého, který vyniká neroplasticitou, zvýšenými kognitivními schopnostmi a uchováním vzpomínek [5][6][7]. Ze studií prováděných jak in vitro, tak in vivo vyplývá, že zvýšená činnost mozku je propojena s aktivací JNK a následnou tvorbou NGF [8]. Journal of Neuroscience Research uveřejnil studii, že lék podobný erinacinům a hericenonům mírnil vytváření beta-amyloidu prostřednictvím exprese JNK [9]. Z tohoto důvodu se zrodila myšlenka, že by pro zpomalení rozvoje nemoci nazývané Alzheimerova choroba mohl být účinným terapeutikem korálovec ježatý. Produkce NGF, kterou umožňuje korálovec ježatý a jeho nezpochybnitelný prospěch včetně účinků NGF byly dobře prozkoumány. Protože nervová soustava je ale velmi složitá a chybí plné pochopení řady mechanismů, je třeba dalších výzkumů. Pak může být stanoven rozsah účinků konzumace korálovce ježatého na produkci NGF, inhibici syntézy beta-amyloidu a také jeho vliv na neurologická onemocnění.

Hlavní pojmy:

Astrocyty: Jedná se o buňky v mozku a míše, které přispívají k řadě důležitých procesů. Kromě jiného jsou zodpovědné za péči o nervové buňky a optimalizaci metabolických onemocnění tím, že regulují koncentraci živin a pH.

Beta-amyloid: Malá bílkovina neboli krátký řetězec aminokyselin. Vzniká prostřednictvím rozdělení větší bílkoviny s názvem amyloidový prekurzorový protein (APP). Předpokládá se, že APP má význam při buněčné signalizaci. Jedna teorie říká, že jeho fragmentace na beta-amyloid je příznakem, který přispívá k vývoji nemoci Alzheimerova choroba.

Erinaciny: Diterpenoidy jsou skupinou chemických látek, které podněcují produkci nervového růstového faktoru pomocí aktivace dráhy JNK.

Hericenony: Terpenoidy, které obvykle najdeme v plodnicích korálovce ježatého. Předpokládá se, že hericenony přispívají k posílení mozku, ale nerozumíme mechanismu jejich účinku tak dobře jako působení erinacinů.

JNK: C-Jun N-terminální kináza. Jedná se o dráhu – jestliže se aktivuje – modifikuje a uvolňuje bílkoviny. Ty pak mohou usměrňovat růst, údržbu a přežití buněk. JNK řídí upstreamové receptory.

Nervová soustava: Slaďuje veškeré tělesné procesy. Jedná se o řídicí soustavu, která řídí naše smysly. Po podnětu se do oběhu vyšlou elektrochemické signály, a tělo na ně následně reaguje.

Nervový růstový faktor (NGF): Bílkovina velmi důležitá pro růst a zachování nervů. NGF se váže na různé enzymy, které se starají o tvorbu nervových buněk a aktivuje je. Díky studiím je zřejmé, že NGF má velký význam pro prevenci a léčbu neurologických nemocí a také při zlepšování stavu srdce a mozku po zranění.

Neurony: Jedná se o buňku, jejímž úkolem je přijímat a přenášet informace v podobě elektrochemických signálů. Podobně jako dráty v elektronice umožňují neurony přenos informací v našem těle.

Neuroplasticita: Schopnost, kdy se neuronové dráhy mohou měnit v závislosti na vnějších a vnitřních stimulech. Jestliže dojde v našem okolí ke změně nebo pokud se mozek zraní, neurony se přeorganizují. Pokud se naučíme novou informaci, změní se neurální dráhy a vytvoří „paměť“. Tato neuroplasticita umožňuje, abychom si pamatovali informace a mohli se po zranění vyléčit.

Příklady výzkumů a úryvky:

Mori, K., Moriya, T., Obara, Y., Inatomi, S., & Nakahata, N. (2011). Účinky druhu Hericium erinaceus na učení navozené amyloid β (25-35) peptidem a ztrátu paměti u myší. Biomedical Research, 32(1), 67-72.

„Došlo ke zjištění, že Hericium erinaceus napomáhá sekreci nervového růstového faktoru in vitro a in vivo. Nervový růstový faktor se podílí na uspořádávání a údržbě cholinergních neuronů v centrální nervové soustavě. Tato skutečnost naznačuje, že by H. erinaceus přicházelo do úvahy jako prevence nebo léčba demence. Ve studii byly zkoumány účinky Hericium erinaceus na učení navozené amyloid β (25-35) peptidem a ztrátu paměti u myší. Myším bylo intracerebroventrikulárně podáno 10 μg amyloid β (25-35) peptidu 7. a 14. den a jejich potrava zahrnovala Hericium erinaceus po 23denní období pokusu. Paměť a schopnost učení se testovaly pomocí behaviorálních farmakologických metod, včetně testu v Y-bludišti a testu rozpoznání nových předmětů. Výsledky prozradily, že Hericium erinaceus odvracelo poruchy prostorové krátkodobé a zrakově-rozpoznávací paměti způsobené amyloid β (25-35) peptidem. Na základě těchto informací můžeme usuzovat, že Hericium erinaceus by mohlo být prospěšné pro prevenci kognitivních dysfunkcí.“

Ma, B., Yu, H., Ruan, Y., Shen, J., Wu, T., & Zhao, X. (2010). Erinaciny a hericenony: stimulátory biosyntézy nervového růstového faktoru (NGF) v druhu Hericium erinaceus. Mycology, 1(2), 92-98.

„Plodnice a podhoubí H. erinaceus obsahuje dvě přírodní látky – hericenony a erinaciny – a sloučeniny většinou vykazují aktivitu při podpoře syntézy NGF. Erinaciny a hericenony vykazují nízkou molekulární hmotnost, díky níž lehce procházejí hematoencefalickou bariérou.“

Mori, K., Ouchi, K., Inatomi, S., Azumi, Y., & Tuchida, T. (2009). Pozitivní účinky houby jamabušitake (Hericium erinaceus) na lehké kognitivní vady: dvojitě zaslepená, placebem kontrolovaná klinická studie. Phytotherapy Research, 23(3), 367-372.

„Na japonských mužích a ženách stáří 50-80 let s diagnózou mírné kognitivní poruchy byla provedena dvojitě zaslepená, placebem kontrolovaná studie s paralelními skupinami, aby se prozkoumala účinnost orálního podání jedlé houby jamabušitake (Hericium erinaceus), díky které by mohly být zlepšeny kognitivní poruchy. Byla použita stupnice pro posouzení kognitivních funkcí, která vychází z revidované Hasegawovy stupnice demence (HDS-R). Dva týdny se prováděla přípravná vyšetření. Poté bylo 30 subjektů namátkově rozvrženo do dvou 15členných skupin. Jedna obdržela jamabušitake a druhá získala placebo. Subjekty ve skupině, která brala jamabušitake, konzumovaly čtyři 250mg tablety obsahující 96 % sušené jamabušitake 3x denně během 16 týdnů. Po ukončení byly subjekty kontrolovány další 4 týdny. V 8., 12. a 16. týdnu studie bylo možno pozorovat u skupiny, která užívala jamabušitake, významně pozitivnější výsledky na stupnici pro posouzení kognitivních funkcí v porovnání se druhou skupinou, která brala placebo. U skupiny, která užívala jamabušitake se výsledky zlepšovaly v závislosti na délce podávání, ale ve 4. týdnu po skončení 16týdenního podávání vypadaly výsledky významně hůře. Z laboratorních testů nevyplynuly žádné negativní účinky jamabušitake. Z výsledků této studie lze usuzovat, že jamabušitake funguje na zmírnění mírných kognitivních poruch.“

Kawagishi, H., Shimbo, M., & Yokogoshi, H. (2005). Erinacin A zvyšuje množství katecholaminu a nervového růstového faktoru v centrální nervové soustavě potkanů. Nutrition Research, 25(6), 617-623.

„Nervový růstový faktor (NGF) je bílkovinou, bez které se neobejde růst a údržba periferních sympatických neuronů. Ví se, že nový diterpenoid erinacin, izolovaný z uměle vypěstovaného podhoubí druhu Hericium erinacium, silně stimuluje syntézu NGF.“

„Potkani dostávali jako lék erinacin A intubací od narození 3 týdny do odstavení a intragastricky od 4. do 5. týdne. Potkani léčení touto látkou měli vyšší hladinu noradrenalinu i kyseliny homovanilové v locus coeruleus (LC) ve 4 týdnech věku a vyšší hladinu NGF v LC i hippocampu ve stáří 5 týdnů. Potvrdily se účinky erinacinu A v centrální nervové soustavě potkanů.“

Yoshida, H., Ishikawa, A., Metoki, N., Imaizumi, T., Tanji, K., Matsumiya, T., et al. (2010). Edaravon zdokonaluje expresi nervového růstového faktoru v lidských astrocytech vystavených hypoxii/reoxygenaci. Neuroscience Research, 66(3), 284-289.

„V této studii jsme zjistili, že edaravon spouští dráhu JNK, ta napomáhá expresi NGF – což je možno pokládat za jeden z mechanismů farmakologické efektivity této látky. V nedávné studii byly zjištěny podobné závěry pro etanolový výtažek jedlé houby Hericium erinaceus (jamabušitake). Tehdy bylo prokázáno, že napomáhá expresi NGF v buňkách lidského astrocytomu 1321N1 prostřednictvím signalizace JNK.“

Calissano, P., Matrone, C., & Amadoro, G. (2010). Nervový růstový faktor jako příklad neurotrofinů v souvislosti s nemocí Alzheimerova choroba. Developmental Neurobiology, 70(5), 372-383.

„Nedávno jsme prokázali přímou a příčinnou korelaci mezi pozastavením signálu NGF a spuštěním amyloidogeneze. Diferenciované buňky PC12 vykazují po odstranění NGF nitro- a mimobuněčnou akumulaci Ab s následnou apoptotickou smrtí. Oběma těmto událostem – ve velké míře nebo úplně – předchází protilátky Ab, b a c inhibitory sekretázy, případně částečné zastavení APP mRNA (Matrone et al., 2008 a). To, že sérová deprivace navozuje apoptotickou smrt, je důkazem, kterému nepředchází anti Ab činidla. Naznačuje to, že neuspokojivé zásobení NGF může být přímo příčinou apoptózy zprostředkované Ab nejspíše pomocí aktivace molekulárních mechanismů, které vedou k posílení exprese a zpracování APP a/nebo k nevyrovnanosti fyziologické aktivity sekretázy/sekretáz.“

Diniz, B., Machado-Vieira, R., Talib, L., Teixeira, A., Gattaz, W., & Forlenza, O. (2013). Snížený sérový nervový růstový faktor u pacientůkteří mají depresi a jsou ve vyšším věku. The American journal of geriatric psychiatry: official journal of the American Association for Geriatric Psychiatry, 21(5), 493-496.

„Starším pacientům s diagnózou těžké deprese, analogicky i pacientům procházejícím depresivní epizodou značně klesla hladina NGF. To by mohlo znamenat, že pokles hladiny sérového NGF může být predisponujícím ukazatelem deprese starších osob. Snížení hladiny NGF, které lze zjistit u těchto subjektů, může vypovídat o značném narušení neurotrofických regulačních mechanismů – k tomu dojde v průběhu depresivní epizody – a to se zcela neobnoví ani přes klinické zlepšení po léčení antidepresivy.“

Yoshida, H., Itoh, K., Mimura, J., Satoh, K., Kosaka, K., Hayakari, R., et al. (2011). Edaravon a kyselina karnosová se synergisticky podílejí na zlepšení exprese nervového růstového faktoru v lidských astrocytech při hypoxii/reoxygenaci. Neuroscience Research, 69(4), 291-298.

„Za jednu z hlavních funkcí astrocytů při udržování homeostázy v mozku považujeme produkci NGF. V reakci na stresující události je hladina NGF v mozku a v oběhu velmi proměnlivá.“

Huguet, R. B., Barbosa, I. G., Neves, F. S., Bauer, M. E., Janka, Z., Reis, H. J., et al. (2011). Porušená homeostáza nervového růstového faktoru u pacientů s bipolární poruchou. World Journal of Biological Psychiatry, 12(3), 1-5.

„Koncentrace NGF v plazmě byla nižší u pacientů s bipolární poruchou v porovnání s kontrolními subjekty. Bipolární osoby měly v manické fázi nižší hladinu NGF než tomu bylo u pacientů v euthymní fázi nebo kontrolních subjektů. Hladina NGF negativně souvisela se vážností mánie. Závěrem lze říci: jedená se o první studii, která hodnotí hladinu NGF u pacientů s bipolární poruchou – tím se dále podporuje hypotéza oslabené neuroplasticity při bipolární poruše. Z těchto údajů lze také vyvodit skutečnost, že měření NGF lze využívat jako biologický indikátor manického stavu.“

Obara, Y., Mori, K., Hirota, M., Kinugasa, S., Inatomi, S., Azumi, Y., et al. (2008). Vliv druhu Hericium erinaceus na podporu nervového růstového faktoru v buňkách lidského astrocytomu 1321N1. Biological & Pharmaceutical Bulletin, 31(9), 1727-1732.

„Neurotrofické faktory mají neopomenutelný vliv na udržování a organizování funkcí neuronů; očekává se tedy, že substance obdobné jako neurotrofické faktory nebo jejich induktory budou užívány během léčby neurodegenerativních onemocnění: například Alzheimerova choroba. Účelem studie bylo nejdříve prověřit působení etanolových výtažků 4 jedlých hub, Hericium erinaceus (jamabušitake), Grifola frondosa (maitake), Pleurotus eryngii (eringi) a Agaricus blazei (himematsutake) v buňkách lidského astrocytomu 1321N1 na expresi genu nervového růstového faktoru (NGF). U těchto čtyř houbových výtažků pouze výtažek Hericium erinaceus napomáhal expresi NGF mRNA s působením, které záviselo na koncentraci.“

„Kromě toho výtažky Hericium erinaceus napomáhaly fosforylaci JNK a jeho downstreamového substrátu c-Jun a posilovaly expresi c-fos – z toho můžeme usuzovat, že Hericium erinaceus podporuje genovou expresi NGF pomocí signalizace JNK. Také jsme zjišťovali účinnost H. erinaceus in vivo. Myši ddY, které dostávaly krmivo s obsahem 5 % sušené Hericium erinaceus během 7 dní, měly vyšší hladinu exprese NGF mRNA v hippocampu.“

Moldavan, M., Kolotushkina, E., Voronin, K., & Skibo, G. (2003). Účinek výtažku druhu Hericium erinaceus na postup myelinizace in vitro. FiziolohichnyÄ zhurnal, 49(1), 38-45.

„Proces myelinizace za výskytu výtažku byl zahájen dříve oproti kontrolním subjektům a probíhal v daleko vyšší míře. Znamená to, že výtažek H. erinaceus napomáhal normálnímu vývoji kultivovaných cerebelárních buněk a dokládal regulační vliv na proces geneze myelinu in vitro.“

Emanueli, C., Meloni, M., Quaini, F., Madeddu, P., Campesi, I., Spillmann, F., et al. (2010). Nervový růstový faktor podporuje obnovu srdce po infarktu myokardu. Circulation Research, 106(7), 1275-1284.

„Nervový růstový faktor (NGF) napomáhá angiogenezi a přežití kardiomyocytů. Obojí je nezbytné pro hojení po infarktu myokardu.“ „NGF podněcuje pleiotropní prospěšné působení v srdci po infarktu myokardu. Jej vhodné zvážit NGF jako kandidáta pro terapeutickou regeneraci srdce.“

[1] Diniz, B., Machado-Vieira, R., Teixeira, A., Gattaz, W., Talib, L. & Forlenza, O. (2013). Reduced serum nerve growth factor in patients with late-life depression. The American journal of geriatric psychiatry: official journal of the American Association for Geriatric Psychiatry, 21(5), 493-496.

[2] Barbosa, I. G., Neves, F. S., Huguet, R. B., Reis, H. J., Janka, Z., Bauer, M. E.; et al. (2011). Impaired nerve growth factor homeostasis in patients with bipolar disorder. World Journal of Biological Psychiatry, 12(3), 1-5.

[3] Calissano, P., Matrone, C., & Amadoro, G. (2010). Nerve growth factor as a paradigm of neurotrophins related to Alzheimer’s disease (Alzheimerova choroba). Developmental Neurobiology, 70(5), 372-383.

[4] Ma, B., Ruan, Y., Shen, J., Yu, H., Wu, T., & Zhao, X. (2010). Hericenones and erinacines: stimulators of nerve growth factor (NGF) biosynthesis in Hericium erinaceus. Mycology, 1(2), 92-98.

[5] Mori, K., Obara, Y., Moriya, T., Inatomi, S., & Nakahata, N. (2011). Effects of Hericium erinaceus on amyloid β(25-35) peptide-induced learning and memory deficits in mice. Biomedical Research, 32(1), 67-72.

[6] Mori, K., Inatomi, S., Ouchi, K., Azumi, Y., & Tuchida, T. (2009). Improving effects of the mushroom Yamabushitake (Hericium erinaceus) on mild cognitive impairment: a double-blind placebo-controlled clinical trial. Phytotherapy Research, 23(3), 367-372.

[7] Shimbo, M., Kawagishi, H., & Yokogoshi, H. (2005). Erinacine A increases catecholamine and nerve growth factor content in the central nervous system of rats. Nutrition Research, 25(6), 617-623.

[8] Mori, K., Obara, Y., Hirota, M., Azumi, Y., Kinugasa, S., Inatomi, S., et al. (2008). Nerve growth factor-inducing activity of Hericium erinaceus in 1321N1 human astrocytoma cells. Biological & Pharmaceutical Bulletin, 31(9), 1727-1732.

[9] Yoshida, H., Metoki, N., Ishikawa, A., Imaizumi, T., Matsumiya, T., Tanji, K., et al. (2010). Edaravone improves the expression of nerve growth factor in human astrocytes subjected to hypoxia/reoxygenation. Neuroscience Research, 66(3), 284-289.