Cafeine stimuleert enzym dat beschermt tegen dementie
INDIANA UNIVERSITY (IU)
Een studie van de Indiana University heeft 24 stoffen
geidentificeerd, waaronder cafeine, die de potentie hebben om een
enzym in de hersenen te stimuleren dat blijkt te beschermen tegen
dementie. De beschermende werking van dit enzym, NMNAT2, werd vorig jaar
ontdekt in een onderzoek van IU Bloomington. De nieuwe studie
verschijnt vandaag in het tijdschrift Scientific Reports.
“Dit werk kan helpen vooruitgang te brengen in de pogingen om
medicijnen te ontwikkelen die het niveau van dit enzym in de
hersenen verhogen, door een chemische ‘blokkade’ te vormen tegen de
slopende effecten van neurodegeneratieve aandoeningen,” aldus
Hui-Chen Lu, leider van de studie. Lu is hoogleraar aan de Linda and
Jack Gill Center for Biomolecular Science en de afdeling
Psychological and Brain Sciences aan IU Bloomington.
Eerder hadden Lu en haar collega’s al ontdekt dat NMAT2 twee
rollen speelt in de hersenen: een beschermende functie die neuronen
tegen stress beschermt en een “chaperonne-functie” die zorgt voor
bestrijding van misvormde eiwitten genaamd tau, die zich ophopen in
de hersenen en daar plaques vormen als gevolg van veroudering. De
chaperonne-functie van het enzym is in deze studie voor het eerst
aangetoond.
Verkeerd gevouwen eiwitten zijn in verband gebracht met
neurodegeneratieve aandoeningen zoals de ziekte van Alzheimer,
Parkinson en Huntington en tevens met amyotropische laterale
sclerose, beter bekend als ALS of de ziekte van Lou Gehrig.
Alzheimer, de vaakst voorkomende aandoening in dit rijtje, treft
meer dan 5,4 miljoen Amerikanen en de verwachting is dat dit nog
toeneemt door veroudering van de bevolking.
Om stoffen te identificeren die mogelijk de productie van
NMAT2-enzymen in de hersenen kunnen beinvloeden, onderzocht het team
van Lu meer dan 1280 stoffen, waaronder bestaande medicijnen,
waarbij een methode werd gebruikt die in haar laboratorium
ontwikkeld is. In totaal 24 van die stoffen bleken de potentie te
hebben om de productie van NMNAT2 in de hersenen te verhogen.
Een van de stoffen die deze toename van het enzym kon
bewerkstelligen was cafeine, dat ook de geheugenfunctie kon
vergroten van muizen die zodanig genetisch waren aangepast dat ze
hoge aantallen verkeerd gevouwen tau-eiwitten produceerden.
Uit eerder onderzoek van Lu was al gebleken dat muizen die waren
aangepast om misvormde tau te produceren ook lagere hoeveelheden
NMNAT2 produceerden. Om de effecten van cafeine te bevestigen, gaven
de onderzoekers cafeine aan muizen met de aanpassing waardoor ze
minder NMNAT2 produceerden. Het resultaat was dat de muizen evenveel
van het enzym begonnen te produceren als normale muizen.
Een andere stof die de productie van NMNAT2 in de hersenen sterk
bevorderde was rolipram, een “verweesd medicijn” waarvan de
ontwikkeling als antidepressief middel midden jaren negentig van de
vorige eeuw werd stopgezet. De stof is nu nog interessant voor
hersenonderzoekers vanwege verschillende andere studies die ook
aantonen dat het de invloed van misvormde eiwitten in de hersenen
zou kunnen verminderen.
Andere stoffen die volgens de studie de productie van NMNAT2
kunnen verhogen – hoewel niet zo sterk als cafeine of rolipram –
waren ziprasidone, cantharidine, wortmannine en retinolzuur. De
effecten van retinolzuur zouden significant kunnen zijn omdat deze
verbinding wordt gevormd uit vitamine A, aldus Lu.
Verder bleken nog 13 stoffen mogelijk de productie van NMNAT2 te
kunnen verlagen. Lu meldt dat deze stoffen ook belangrijk zijn omdat
begrip van hun rol in het lichaam zou kunnen leiden tot nieuwe
inzichten in hoe zij zouden kunnen bijdragen aan dementie.
Vertaling: Astrid Zwart