Læsetid: Tilføjelsen af L-serin i kosten, en naturligt forekommende aminosyre, der er nødvendig for dannelsen af proteiner og nerveceller, forsinkede tegn på amyotrofisk lateralsklerose (ALS) i en dyreundersøgelse.
Forskningen repræsenterer også et betydeligt fremskridt inden for dyremodellering af ALS, en invaliderende neurodegenerativ sygdom, sagde David A. Davis, Ph.D., hovedforfatter og forskningsassistentprofessor i neurologi og associeret direktør for Brain Endowment Bank ved University of Miami Miller School of Medicine.
Den nye forskningsprotokol med vervets synes mere analog med, hvordan ALS udvikler sig hos mennesker, sagde Dr. Davis, sammenlignet med historiske modeller med gnavere. Da han og kolleger gav vervetterne et toksin produceret af blågrønne alger kendt som ?-N-methylamino-L-alanin eller BMAA, udviklede de patologi, der nøje ligner, hvordan ALS påvirker rygmarven hos mennesker.
Når en gruppe af disse dyr blev fodret med L-serin sammen med BMAA i 140 dage, var strategien beskyttende – vervetterne viste signifikant reducerede tegn på proteininklusioner i rygmarvsneuroner og et fald i pro-inflammatoriske mikroglia. Resultaterne blev offentliggjort den 20. februar i det prestigefyldte Journal of Neuropathology & Experimental Neurology.
“Det store budskab er, at eksponering via kosten for dette cyanobakterietoksin udløser patologi af ALS-typen, og hvis man inkluderer L-serin i kosten, kan det bremse udviklingen af disse patologiske ændringer,” sagde Dr. Davis.
“Jeg var overrasket over, hvor tæt modellen afspejlede ALS hos mennesker,” tilføjede han. Ud over at se på ændringer i hjernen, “da vi kiggede på rygmarven, var det virkelig overraskende”. Forskerne observerede ændringer, der er specifikke for ALS, som ses hos patienter, herunder tilstedeværelsen af intracellulær okklusion som TDP-43 og andre proteinaggregater.
Walter G. Bradley, M.D., F.R.C.P., grundlægger af ALS Clinical and Research Center ved University of Miami Miller School of Medicine, sagde: “ALS er en progressiv neurologisk sygdom, også kendt som Lou Gehrigs sygdom, der forårsager progressiv lammelse af lemmerne og åndedrætsbesvær. Der er et stort udækket behov for effektive behandlinger af denne sygdom. Efter kliniske forsøg med mere end 30 potentielle lægemidler til behandling af ALS har vi stadig kun to, der bremser sygdomsudviklingen.”
ALS kan udvikle sig hurtigt hos nogle mennesker og føre til døden seks måneder til to år efter diagnosen. Af denne grund er det vanskeligt at indskrive mennesker i kliniske forsøg, hvilket er en realitet, der støtter udviklingen af en tilsvarende dyremodel, sagde Dr. Davis.
Dertil kommer, at forebyggelse fortsat er afgørende. “Dette er en præklinisk model, som virkelig er den vigtigste type model, fordi når folk først har fuldblæst sygdom, er det svært at vende eller bremse dens udvikling,” sagde han.
Forskningen bygger på tidligere resultater fra dr. Davis og kolleger i en undersøgelse fra 2016, der viste, at cyanotoxin BMAA kan forårsage ændringer i hjernen, der ligner Alzheimers sygdom hos mennesker, herunder neurofibrillære tangles og amyloidaflejringer.
Selv med løftet om L-serin bemærker forskerne, at der er et større billede til deres nye ALS-dyremodel. “Andre lægemidler kan også testes, hvilket gør dette meget værdifuldt for klinisk bekræftelse,” sagde Davis.
Forskningen har også konsekvenser for Florida, da BMAA kommer fra skadelige blågrønne algeopblomstringer, som er blevet mere almindelige i sommermånederne i Florida.
Ifølge Larry Brand, Ph.D., er BMAA også en vigtig faktor for Florida, professor i marinbiologi ved Rosenstiel School of Marine and Atmospheric Science ved University of Miami, “Vi har fundet ud af, at BMAA fra disse opblomstringer har biomagnificeret sig til høje koncentrationer i Sydfloridas akvatiske fødekæder og dermed i vores fisk og skaldyr.”
“Vi er meget nysgerrige efter at vide, hvordan BMAA påvirker individer i Sydflorida,” sagde Dr. Davis. “Det er vores næste skridt.”
Fremtidig forskning kunne forsøge at besvare flere spørgsmål, herunder: Hvor almindeligt er BMAA i lokale fisk og skaldyr? Hvad er risikoen for eksponering gennem udsættelse for aerosoliserede cyanotoksiner? Er der en bestemt gruppe af mennesker, som er mere sårbare over for denne eksponering og udvikler sygdomme som Alzheimers og ALS?
Den nuværende forskning ville ikke have været mulig, sagde Dr. Davis, uden et tværfagligt samarbejde både inden for og uden for University of Miami. En anden væsentlig faktor er det “meget unikke forskningsmiljø” i UM’s neurologiske afdeling. For eksempel giver Brain Endowment Bank forskerne fra Miller School adgang til andre forskere og til vigtigt forskningsmateriale.
Undersøgelsen blev støttet af midler fra Josephine P. and John J. Louis Foundation, William Stamps Farish Fund og Patrick and Heather Henry samt Brain Research Fund, som blev finansieret af en generøs donation fra Dr. Rita Eisenberg.