Хипоксија као лек: Низак ниво кисеоника обнавља кретање код Паркинсонове болести

Научници из Института Броуд и Универзитета генерала Бригама у Масачусетсу показали су да хронична хипоксија, упоредива са атмосфером у Базном кампу Монт Еверест (~15% O₂), може зауставити прогресију, па чак и делимично преокренути поремећаје кретања код мишева са експерименталним моделом Паркинсонове болести. Студија је објављена у часопису Nature Neuroscience.

Шта су истраживачи урадили?

• Модел паркинсонизма: допаминергичке неуродегенеративне промене карактеристичне за Паркинсонову болест индуковане су код мишева коришћењем МПТП токсина.
• Интервенција: Животиње су држане у коморама са смањеним нивоом кисеоника (хипоксична средина) неколико недеља пре и после примене MPTP-а. Контролни мишеви су живели у нормалној атмосфери.
• Процена ефекта: Моторна активност је тестирана на ротирајућем цилиндру и у тестовима координације, а неуронски преживљавање је процењено имунобојавањем допаминских ћелија у супстанцији нигри.

Кључни налази

1. Обнављање моторичких функција:

   • Мишеви у хипоксији задржали су способност да остану на ротирајућем цилиндру на скоро 90% нивоа здравих животиња, док су контролне животиње изгубиле до 60% индикатора.

2. Заштита допаминских неурона:

   • Хипоксично окружење је сузбило прекомерну акумулацију водоник-пероксида и маркера оксидативног стреса, што је допринело очувању допаминских неурона у супстанцији нигри.

3. Прозор за интервенцију:

   • Најизраженији неуропротективни ефекат је примећен када је хипоксија започета најкасније недељу дана пре токсичног напада, али чак и након њега, „планинска клима“ је убрзала делимични опоравак.

Предложени механизми

• Смањење оксидативног стреса: смањени PO₂ смањује стварање реактивних врста кисеоника, које су кључне у патогенези Паркинсонове болести.
• Активација адаптивних путева: хипоксија стимулише HIF-1α-зависне гене који повећавају отпорност неурона на метаболички и токсични стрес.
• Метаболичка економија: смањење потрошње кисеоника ставља ћелије у „економичан режим“, успоравајући дегенеративне процесе.

„Посматрајући опоравак моторичке функције, схватили смо да многи неурони нису мртви - они су једноставно потиснути. Хипоксија их 'буди' и штити“, каже ко-старији аутор Вамси Мута.

Прилике и изазови

• Терапеутска хипоксија: кратке сеансе у комори са смањеним О₂ могу бити допуна класичним методама (Л-допа и неуростимулација).
• Безбедност и дозирање: неопходно је одредити оптимални ниво и трајање хипоксије како би се избегли нежељени ефекти (хипоксемија, плућни ризици).
• Клиничка испитивања: Будућност – ране пилот студије код људи са Паркинсоновом болешћу ради тестирања подношљивости „хипоксичне терапије“ и њеног утицаја на квалитет живота.

Аутори истичу следеће кључне тачке:

1. Неуропротекција кроз метаболичку „штедњу“
   „Хипоксија доводи допаминске неуроне у стање ниске метаболичке потражње, смањујући формирање реактивних врста кисеоника и штитећи ћелије од токсичности МПТП-а“, напомиње проф. Вамси Мута.

2. Време терапије је важно
   „Највећу корист смо видели када је хипоксија започета 7 дана пре неуротоксина, али је хипоксија након можданог удара такође довела до делимичног опоравка функције, отварајући прозор за клиничку интервенцију“, коментарише коаутор др Џефри Милер.

3. Перспектива „хипоксичне терапије“
   „Прелазак са фармакологије на терапеутску модулацију можданог окружења је фундаментално нови приступ. Наш задатак је сада да одредимо оптималне параметре О₂ и креирамо безбедне протоколе за пацијенте са Паркинсоновом болешћу“, сумира др Линда Зу.

Овај рад отвара нови парадигмални приступ успоравању неуродегенерације код Паркинсонове болести - не путем лекова, већ контролом амбијенталног ваздуха унутар мозга како би се створили услови слични онима у којима допамински неурони преживљавају.