Считается, что широко используемая добавка от боли в суставах может потенциально вызывать опасения у людей с ранними когнитивными проблемами.
Исследователи из Университета Флориды обнаружили, что употребление глюкозамина связано с повышенной вероятностью прогрессирования от легких когнитивных нарушений до деменции. Умеренные когнитивные нарушения, часто сокращаемые до MCI, относятся к измеримым проблемам с памятью или мышлением, которые являются более серьезными, чем можно было бы ожидать при нормальном старении, но не обязательно существенно мешают повседневной жизни.
Результаты получены в результате крупномасштабного ретроспективного анализа медицинских записей пациентов, подкрепленного экспериментами с использованием тканей головного мозга человека и мышиной модели болезни Альцгеймера. Хотя результаты все еще являются предварительными и должны быть проверены в клинических испытаниях на людях, исследователи говорят, что появляется все больше доказательств того, что нарушение обмена веществ может играть важную роль в нейродегенерации.
Это исследование естественный обмен веществ.
Популярные добавки оказались под пристальным вниманием
«Около 7 миллионов человек в Соединенных Штатах страдают болезнью Альцгеймера, а еще миллионы имеют сопутствующие деменции, такие как деменция с тельцами Леви и лобно-височная деменция», — сказал старший автор доктор Рамон Сан, директор Центра перспективных пространственных биомолекулярных исследований и заместитель директора по инновациям в Институте мозга Макнайта Калифорнийского университета. «Многие из этих людей активно принимают безрецептурные добавки, которые могут ухудшить прогрессирование заболевания».
Глюкозамин широко доступен без рецепта и особенно популярен среди пожилых людей, которые принимают его при дискомфорте и здоровье суставов. Поскольку он так широко используется, исследователи хотели знать, может ли он повлиять на болезнь Альцгеймера и связанную с ним деменцию, известную как ADRD.
Работая с доктором И Го и доктором Цзян Бяном, команда использовала искусственный интеллект для анализа обезличенных медицинских записей UF, собранных с 2012 по 2024 год.
Исследователи сосредоточились на пациентах с диагнозом ADRD или легкими когнитивными нарушениями (MCI). В обеих группах 8% пациентов сообщили об использовании глюкозамина. В их число вошли 1896 пациентов с ADRD и 2750 пациентов с MCI.
Глюкозамин связан с прогрессированием деменции
Исследователи обнаружили, что с учетом возраста, пола и демографических данных употребление глюкозамина было связано с повышением на 25% вероятности развития легких когнитивных нарушений до деменции.
Среди людей, у которых уже есть ADRD, употребление глюкозамина также связано с повышенным на 25% риском смерти, а это означает, что они с большей вероятностью умрут в течение определенного периода времени.
Исследователи не обнаружили никакой связи со смертностью в группе MCI. Эта разница предполагает, что эффекты глюкозамина могут быть более сильными, когда деменция уже установлена.
Важно отметить, что данные медицинских записей не показывают, что глюкозамин сам по себе вызывает прогрессирование деменции. Хотя наблюдательные исследования могут выявить связь, на результаты могут повлиять и другие различия между теми, кто принимает добавку, и теми, кто ее не принимает.
«Данные электронных медицинских карт очень провокационны», — сказал соавтор исследования доктор Мэтт Джентри, заведующий кафедрой химии и молекулярной биологии университета. «Хотя это связь, а не доказательство причинно-следственной связи, она поднимает важные клинические вопросы и теперь заслуживает большего внимания».
Метаболические пути могут помочь объяснить эту связь.
Исследователи также нашли доказательства биологического механизма, который может помочь объяснить эту связь.
Их исследование указывает на метаболические пути, участвующие в прикреплении сахарных структур к белкам. Этот процесс является нормальной и важной частью клеточной биологии, но исследователи обнаружили признаки того, что при болезни Альцгеймера этот процесс становится сверхактивным.
Сан сказал, что аберрантная активность на этом пути может в конечном итоге стать мишенью для новых методов лечения.
«Наши результаты показывают, что метаболические изменения в значительной степени способствуют прогрессированию болезни Альцгеймера, и, кроме того, устранение метаболических дефектов может быть важным дополнением к подходам, ориентированным на бляшки болезни Альцгеймера и болезнь Альцгеймера», — сказал Сан.
Бляшки и фиброзные изменения являются двумя наиболее известными признаками болезни Альцгеймера. Бляшки — это аномальные отложения белка под названием бета-амилоид, которые накапливаются между клетками головного мозга, а клубки — это извращенные формы тау-белка, которые встречаются внутри нейронов. Хотя большая часть исследований болезни Альцгеймера традиционно фокусируется на этих нарушениях, ученые все чаще изучают дополнительные процессы, которые могут способствовать развитию болезни.
Картирование тысяч молекул в мозге
Пространственные методы, разработанные в лаборатории Сана, помогли исследователям более детально изучить метаболические изменения.
«Эта технология позволяет нам исследовать тысячи молекул, образующихся при расщеплении организмом пищи и лекарств, выявляя сложные пути, которые в противном случае были бы скрыты», — сказал Сан.
Поэтому команда сосредоточилась конкретно на глюкозамине. Глюкозамин — это встречающаяся в природе молекула, родственная сахару, которая может преодолевать гематоэнцефалический барьер, защитный барьер, который жестко контролирует, какие вещества могут пройти из кровотока в ткани мозга.
Попадая в мозг, глюкозамин участвует в биохимических путях, которые строят сложные структуры сахара и связываются с белками. Коммерчески доступные добавки глюкозамина могут быть изготовлены из таких материалов, как морские ракушки и кукуруза.
По мнению исследователей, эффекты глюкозамина могут во многом зависеть от биологической среды, в которой он действует. Следовательно, здоровый мозг и мозг, пораженный болезнью Альцгеймера, могут по-разному реагировать на одни и те же молекулы.
Мозг при болезни Альцгеймера, по-видимому, особенно уязвим для этого метаболического пути.
Эксперименты на мышах предполагают возможный механизм
Для дальнейшего изучения этого механизма ученые изучали генетически модифицированных мышей.
Глюкозамин значительно увеличил связывание остатков сахара с белками внутри клеток. В то же время у мышей, получавших глюкозамин, наблюдался еще более серьезный дефицит «социальной памяти» или памяти распознавания, по сравнению с другими животными.
Когда исследователи использовали химическую обработку, чтобы подавить процесс прикрепления сахара, память улучшилась.
Этот эксперимент показал, что чрезмерное мечение сахара может играть прямую роль в нарушениях памяти, наблюдаемых у животных, а не просто возникать одновременно с ними.
Мозговая ткань человека, страдающего болезнью Альцгеймера, демонстрирует ту же картину
Затем исследователи вместе со Стефаном Прокопом, доктором медицинских наук, исследовали ткань головного мозга человека.
Образцы мозга пациентов с болезнью Альцгеймера, предоставленные Банком мозга и тканей нейромедицины UF, показали значительно больше сахара, чем ткани нормального контроля.
В сочетании с экспериментами на мышах и анализом медицинских записей результаты показывают, что аномальный метаболизм может быть чем-то большим, чем вторичным последствием болезни Альцгеймера. Исследователи сообщили, что это может способствовать самому процессу заболевания.
«Белки — это молекулярный механизм клетки, и многие из них должны быть правильно помечены сахаром, чтобы правильно сворачиваться и перемещаться в нужное место для выполнения своей работы», — сказал Джентри. «Что мы обнаружили при болезни Альцгеймера, так это то, что эта система мечения сахара, по-видимому, сверхактивна. Мозг Альцгеймера добавляет слишком много таких сахарных структур, и это, по-видимому, способствует заболеванию, а не предотвращает его».
Этот результат поднимает потенциально важные вопросы об использовании глюкозамина у людей с когнитивными нарушениями или деменцией, но еще не установлено, следует ли людям прекращать прием добавки. Клинические испытания на людях потребуются, чтобы определить, ускоряет ли глюкозамин прогрессирование болезни Альцгеймера, и если да, то какие пациенты наиболее уязвимы.
