Können Rüben Alzheimer an der Wurzel bekämpfen?
Die Alzheimer-Krankheit ist durch Beta-Amyloid-Plaques im Gehirn gekennzeichnet, die die normale Funktion von Neuronen stören. Könnte ein gewöhnliches pflanzliches Pigment die Lösung liefern?
Das auffälligste physiologische Merkmal der Alzheimer-Krankheit ist die Überakkumulation von Aminosäureclustern, die als Amyloid Beta bezeichnet werden, im Gehirn.
Diese Cluster können manchmal zu noch größeren Formationen zusammenkommen, die als Beta-Amyloid-Plaques bekannt sind.
Wenn sich zu viele Gruppen von Beta-Amyloid im Gehirn „ansammeln“ können, stört dies die normale Signalübertragung zwischen Neuronen. Beta-Amyloid-Gruppierungen lösen auch die Entzündungsreaktion des Nervensystems aus, die mit dem Fortschreiten dieser Erkrankung in Verbindung gebracht wurde.
Was aber, wenn einige dieser physiologischen Prozesse dank einer gemeinsamen Substanz in einem weit verbreiteten Wurzelgemüse verlangsamt werden könnten?
Forscher der University of South Florida in Tampa haben mit einer Verbindung namens Betanin experimentiert, dem Pigment, das Rüben ihre dunkelrote Farbe verleiht.
Li-June Ming, Darrell Cole Cerrato und ihre Kollegen erklären, dass dieses pflanzliche Pigment mit Amyloid Beta interagiert und einige der Prozesse verhindert, die schädliche Auswirkungen auf das Gehirn haben können.
Die Ergebnisse der Forschung des Teams wurden diese Woche auf dem 255. National Meeting & Exposition der American Chemical Society in New Orleans, LA, vorgestellt.
Betanin kann Oxidation verhindern
Eine im letzten Jahr veröffentlichte Studie in Die Zeitschriften der Gerontologie Reihe A. zeigten, dass das Trinken von Rote-Bete-Saft vor Aerobic-Übungen das alternde Gehirn jünger aussehen ließ, indem die Durchblutung des Gehirns erhöht und die Sauerstoffzirkulation reguliert wurde.
Von dieser und ähnlichen Forschungen fasziniert, beschlossen Ming und sein Team zu prüfen, ob Betanin, das üblicherweise in diesen Wurzelgemüsen enthalten ist, verwendet werden kann, um zu verhindern, dass sich Amyloid Beta zu Clustern bildet, die die Kommunikation zwischen Gehirnzellen beeinträchtigen.
Studien zeigen, dass die Aggregation von Amyloid Beta zu schädlichen Clustern häufig von ihrer Wechselwirkung mit Metallmolekülen - insbesondere denen von Zink und Kupfer - im Gehirn abhängt.
Wenn sich solche Cluster bilden, erleichtern die Forscher der neuen Studie, erklärt Amyloid Beta die Entzündung des Gehirns und die Oxidation von Neuronen, was zu einer irreparablen Schädigung dieser Gehirnzellen führt.
Ming und Kollegen beschlossen zu prüfen, ob die Zugabe von Betanin zum chemischen Gemisch den Aggregationsprozess stören und den Schaden verhindern kann.
Zu diesem Zweck führten sie eine Reihe von Laborexperimenten durch, in denen sie die Aktivität von Amyloid Beta in verschiedenen Kontexten mit 3,5-Di-tert-butylcatechol (DTBC) überwachten, einer Verbindung, mit der Forscher den Oxidationsprozess beobachten können.
Mithilfe der UV-Spektrophotometrie beobachteten die Forscher dann, ob und unter welchen Umständen Amyloid Beta DTBC oxidieren konnte. Es war nicht überraschend, dass Amyloid Beta allein nicht viel oxidativen Schaden verursachte - aber wenn es an Kupfermoleküle band, war die Oxidation beträchtlich.
In einem weiteren Experiment, bei dem der Mischung Betanin zugesetzt wurde, stellten Ming und Kollegen fest, dass das Pigment die durch Amyloid Beta verursachte Oxidationsmenge um bis zu 90 Prozent reduzierte.
Eine solche Entdeckung veranlasste die Forscher zu der Hypothese, dass die von Rüben abgeleitete Verbindung ein guter Ort sein könnte, um nach besseren Alzheimer-Medikamenten zu suchen.
"Unsere Daten legen nahe, dass Betanin, eine Verbindung im Rübenextrakt, als Inhibitor bestimmter chemischer Reaktionen im Gehirn, die am Fortschreiten der Alzheimer-Krankheit beteiligt sind, vielversprechend ist", sagt Ming.
"Dies ist nur ein erster Schritt, aber wir hoffen, dass unsere Ergebnisse andere Wissenschaftler dazu ermutigen werden, nach Strukturen zu suchen, die Betanin ähneln und zur Synthese von Arzneimitteln verwendet werden können, die denjenigen, die an dieser Krankheit leiden, das Leben ein wenig erleichtern könnten."
Li-June Ming
Die Wissenschaftler sind zwar besorgt darüber, dass die von Rüben abgeleitete Verbindung Alzheimer vollständig verhindern könnte, schlagen jedoch vor, dass sie den Schlüssel zur Bekämpfung ihrer physiologischen Wurzeln darstellen könnte.
"Wir können nicht sagen, dass Betanin die Fehlfaltung [von Amyloid Beta] vollständig stoppt, aber wir können sagen, dass es die Oxidation reduziert", erklärt Cerrato.
"Weniger Oxidation", fährt er fort, "könnte eine Fehlfaltung bis zu einem gewissen Grad verhindern, vielleicht sogar bis zu dem Punkt, an dem die Aggregation von Beta-Amyloid-Peptiden verlangsamt wird, von der angenommen wird, dass sie die ultimative Ursache für Alzheimer ist."
