محققان برای نخستین بار، ارتباطاتی را بین اختلالات متابولیسمی گلوکز مغز، میزان پلاک‌های بتا-آمیلوئید و توده‌های تائو و شروع علائم ظاهری آلزایمر، کشف کرده‌اند. این مطالعه توسط National Institute of Aging) NIA) که زیرمجموعه ای از National Institute of Health) NIH) است انجام گرفته و در ششم نوامبر ۲۰۱۷ در the Journal of the Alzheimer’s Association منتشر شده است.
مقاله مرتبط: مکانیسم جدید بیماری آلزایمر کشف شد
محققان در این مطالعه، نمونه‌های بافت مغز شرکت کنندگان در موسسه BLSA را بررسی کردند. BLSA (Baltimore Longitudinal Study of Aging) از طولانی ترین مطالعات مربوط به پیری است. این مرکز، اطلاعات نورولوژیکی، فیزیولوژیکی و روانی بیماران شرکت کننده در طول چندین دهه را جمع آوری و ثبت کرده است.
در این مطالعه پژوهشگران، سطح گلوکز را در مناطق مختلف مغز سنجیدند. برخی از این مناطق مانند قشر فرونتال و تمپورال، به بیماری آلزایمر آسیب‌پذیر و برخی دیگر مانند مخچه، به آن مقاوم بودند. این سنجش در سه گروه از افراد انجام شد:
۱- افرادی که در طول زندگیشان علائم ظاهری آلزایمر تشخیص و پس از مرگ نیز پاتولوژی این بیماری تایید شده بود (پلاک‌های پروتئینی بتا-آمیلوئید و توده‌های نوروفیبریلی پروتئین تائو)؛ ۲- گروه کنترل سالم و ۳- افرادی که علائم ظاهری آلزایمر در آن‌ها در دیده نشده ولی پاتولوژی آلزایمر در آن‌ها پس از مرگ تایید شده بود.
محققان اختلالات بارزی را درگلیکولیز که فرایند تجزیه‌ی گلوکز است، در افراد آلزایمری مشاهده کردند و شواهدی در مورد ارتباط شدت ناهنجاری با شدت بیماری آلزایمر به دست آمد. محققان همچنین به همبستگی نزدیکی، میان سطح پایین گلیکولیز و سطح بالای گلوکز در مغز، با پاتولوژی آلزایمر، پی بردند. کاهش‌های شدیدتر در میزان گلیکولیز مغز نیز با ظهور یا عدم ظهور علائم ظاهری آلزایمر، همانند اختلالات حافظه، در طول زندگی فرد مرتبط دانسته شد.
تشابهات میان آلزایمر و و دیابت، از مدت‌ها پیش مشاهده شده است؛ بااین حال ارزیابی درستیِ این حدس بسیار دشوار است. چون مغز و نورون‌ها برای استفاده از گلوکز نیاز به انسولین ندارند. تیم محققان، برای ردیابی مصرف گلوکز مغز، نسبت آمینواسیدهای سرین، گلیسین و آلانین به گلوکز را اندازه‌گیری کردند. این اندازه‌گیری به آن‌ها امکان ارزیابی تعداد مراحل کلیدی گلیکولیز را می‌دهد. آنان دریافتند که فعالیت آنزیم‌هایی که این مراحل کلیدی را کاتالیز می‌کنند در نمونه بافت مغزی بیماران آلزایمری نسبت به افراد سالم کمتر است. علاوه بر این، فعالیت پایین این آنزیم‌ها به سرعت ظهور و گسترش علائم بیماری مرتبط دانسته شد.
مقاله مرتبط: نگاهی جدید به چگونگی شروع بیماری آلزایمر
محقان سپس از پروتئومیکس استفاده کردند تا میزان GLUT3 را که پروتئین ناقل گلوکز در نورونهاست، محاسبه کنند. پروتئومیکس علم ارزیابی گسترده میزان پروتئین‌های داخل سلولی و همچنین بررسی تغییرات آن‌هاست. آنان مشاهده کردند که سطح GLUT3 در افراد آلزایمری پایین‌تر از افراد سالم است و ارتباطی میان سطح آن و میزان پلاک‌ها وجود دارد. در پایان، گروه محققان میزان گلوکز خون افراد را چندین سال قبل از مرگشان بررسی و مشاهده کردند که میان افزایش سطح گلوکز خون با افزایش سطح گلوکز مغزی در هنگام مرگ همبستگی وجود دارد.
این یافته، می‌تواند مکانیسم‌هایی را معرفی کند که می‌توانند به عنوان هدف درمانی برای کاهش نقص‌های گلیکولیز در بیماران آلزایمری استفاده شوند. البته هنوز ارتباط میان اختلالات متابولیسم گلوکز در مغز و شدت بیماری آلزایمر و سرعت پیشرفت آن کاملا اثبات نشده است. قدم بعدی پیشروی محققان این است که اختلالات را در سایر مسیرهای متابولیکی مرتبط با گلیکولیز بررسی کرده و مشخص کنند که این اختلالات تا چه حد به پاتولوژی آلزایمر و سرعت بروز علائم ظاهری آلزایمر ارتباط دارند.
