ฮอร์โมนการออกกำลังกายหยุดอาการของโรคพาร์กินสันในการศึกษาหนู

นักวิจัยจาก Johns Hopkins Medicine และ Dana Farber Cancer Institute ในบอสตัน ได้แสดงให้เห็นว่าฮอร์โมนที่หลั่งเข้าสู่กระแสเลือดระหว่างการออกกำลังกายแบบใช้ความอดทนหรือแบบแอโรบิกจะลดระดับของโปรตีนที่เชื่อมโยงกับโรคพาร์กินสันและหยุดปัญหาการเคลื่อนไหวในหนูทดลอง

โรคพาร์กินสัน ภาวะทางระบบประสาทที่ทำให้ผู้คนสูญเสียการควบคุมกล้ามเนื้อและการเคลื่อนไหว ส่งผลกระทบต่อผู้คนประมาณ  1 ล้านคนในสหรัฐอเมริกา

หากได้รับการยืนยันในการวิจัยในห้องปฏิบัติการและการทดลองทางคลินิกเพิ่มเติม การศึกษาของนักวิจัยในหนูที่ได้รับการออกแบบมาเพื่อให้มีอาการของโรคพาร์กินสัน สามารถปูทางสำหรับการรักษาโรคพาร์กินสันโดยใช้ฮอร์โมนไอริซิน

ผลการทดสอบ ของนักวิจัยปรากฏในวันที่ 31 สิงหาคมใน  Proceedings of the National Academy of Sciences

Ted Dawson, MD, Ph.D.ของ Johns Hopkins Medicine และ Bruce Spiegelman, Ph.D.ของ Dana Farber ได้ทำงานร่วมกันเพื่อค้นหาความเชื่อมโยงระหว่างโมเลกุลไอริซินกับโรคพาร์กินสัน

ด้วยเหตุผลที่ไม่ทราบสาเหตุ การออกกำลังกายแบบใช้ความอดทนช่วยบรรเทาอาการของโรคพาร์กินสันได้เป็นเวลานาน Dawson ซึ่งงานวิจัยมุ่งเน้นไปที่โรคเกี่ยวกับระบบประสาท เช่น โรคพาร์กินสัน กล่าวว่าหนึ่งในเบาะแสแรกเกี่ยวกับความเชื่อมโยงระหว่างการออกกำลังกาย โรคพาร์กินสันและไอริซินมาจาก Spiegelman ซึ่งบทความเรื่องแรกเกี่ยวกับไอริซินได้รับการตีพิมพ์ในปี 2555 ใน  วารสาร Nature  และต่อมาในวารสารทางวิทยาศาสตร์อื่นๆ แสดงว่าโปรตีนที่เรียกว่าไอริซินเปปไทด์ถูกปล่อยเข้าสู่กระแสเลือดและเพิ่มขึ้นด้วยการออกกำลังกายที่ทรหด

ในทศวรรษที่ผ่านมา ห้องปฏิบัติการอื่นๆ พบว่าการออกกำลังกายช่วยเพิ่มระดับไอริซิน และมีความสนใจที่จะศึกษาความเชื่อมโยงระหว่างไอริสซินกับโรคอัลไซเมอร์ ตลอดจนโรคพาร์กินสัน

เพื่อทดสอบผลกระทบของไอริซินต่อโรคพาร์กินสัน ทีมงานของดอว์สันและสปีเกลแมนได้เริ่มด้วยแบบจำลองการวิจัยที่ดอว์สันใช้ โดยที่เซลล์สมองของหนูถูกออกแบบให้กระจายเส้นใยอัลฟาไซนิวคลีอีนเล็กๆ ที่มีแกนหมุน ซึ่งเป็นโปรตีนที่ควบคุมอารมณ์และการเคลื่อนไหวที่เกี่ยวข้องกับสมอง สารสื่อประสาทโดปามีน

เมื่อโปรตีน alpha synuclein จับกลุ่มกัน กลุ่มเหล่านี้จะฆ่าเซลล์สมองที่ผลิตโดปามีน ซึ่งเป็นตัวกระตุ้นสำคัญของโรคพาร์กินสัน ดอว์สันกล่าวว่ากลุ่มเส้นใยของอัลฟา synuclein มีความคล้ายคลึงกันมากกับสิ่งที่พบในสมองของผู้ที่เป็นโรคพาร์กินสัน

ในรูปแบบห้องปฏิบัติการ นักวิจัยพบว่าไอริซินป้องกันการสะสมของกลุ่มอัลฟาไซนิวคลีอินและการตายของเซลล์สมองที่เกี่ยวข้อง

ต่อไป ทีมวิจัยได้ทดสอบผลกระทบของไอริซินต่อหนูที่ได้รับการออกแบบมาเพื่อให้มีอาการคล้ายพาร์กินสัน พวกเขาฉีด alpha synuclein เข้าไปในพื้นที่ของสมองของหนูที่เรียกว่า striatum ซึ่งเซลล์ประสาทที่ผลิตโดปามีนขยายออกไป สองสัปดาห์ต่อมา นักวิจัยได้ฉีดไวรัสเวคเตอร์ ซึ่งเพิ่มระดับไอริซินในเลือด ซึ่งสามารถข้ามกำแพงเลือดและสมองเข้าไปในหนูได้ หกเดือนต่อมา หนูที่ได้รับไอริซินไม่มีการเคลื่อนไหวของกล้ามเนื้อในขณะที่หนูที่ได้รับยาหลอกพบว่ามีความแข็งแรงในการยึดเกาะและความสามารถในการลงเสา

การศึกษาเพิ่มเติมของเซลล์สมองในหนูที่ได้รับไอริซิน พบว่าฮอร์โมนการออกกำลังกายลดระดับอัลฟาไซนิวเคลียสที่เกี่ยวข้องกับโรคพาร์กินสันลงระหว่าง 50% ถึง 80% ทีมวิจัยแสดงให้เห็นว่าไอริซินยังช่วยเพิ่มความเร็วในการขนส่งและการย่อยสลายอัลฟาไซนิวคลีอินผ่านถุงน้ำที่เรียกว่าไลโซโซมในเซลล์สมอง

“ถ้าประโยชน์ของไอริซินหมดไป เราอาจจินตนาการว่ามันได้รับการพัฒนาเป็นยีนบำบัดหรือโปรตีนรีคอมบิแนนท์” ดอว์สันกล่าว ซึ่งหมายถึงการขยายขอบเขตการพัฒนายาที่มุ่งเป้าไปที่การใช้พันธุกรรมระดับเซลล์ในการรักษาโรค Dawson เป็นศาสตราจารย์ Leonard และ Madlyn Abramson ด้านโรคทางระบบประสาท ศาสตราจารย์ด้านประสาทวิทยา และผู้อำนวยการสถาบัน Johns Hopkins Institute for Cell Engineering

“เนื่องจากไอริซินเป็นฮอร์โมนเปปไทด์ที่ผลิตขึ้นตามธรรมชาติ และดูเหมือนว่าจะมีวิวัฒนาการมาเพื่อข้ามสิ่งกีดขวางของสมองในเลือด เราจึงคิดว่ามันคุ้มค่าที่จะประเมินไอริซินต่อไปเพื่อรักษาโรคพาร์กินสันและรูปแบบอื่นๆ ของการเสื่อมสภาพของระบบประสาท” สปีเกลแมนกล่าวเสริม

Dawson และ Spiegelman ได้ยื่นขอสิทธิบัตรการใช้ irisin ในโรคพาร์กินสัน Spiegelman ได้สร้างบริษัทเทคโนโลยีชีวภาพ Aevum Therapeutics Inc. ซึ่งตั้งอยู่ในบอสตัน เพื่อพัฒนาไอริซินเพื่อรักษาโรคทางระบบประสาท

นักวิทยาศาสตร์คนอื่น ๆ ที่มีส่วนร่วมในการวิจัย ได้แก่ Tae-In Kam, Hyejin Park, Shih-Ching Chou, Yu Ree Choi, Devanik Biswas, Justin Wang, Yu Shin, Alexis Loder, Senthilkumar Karuppagounder และ Valina Dawson ที่ Johns Hopkins และ Jonathan Van Vranken , Melanie Mittenbuhler, Hyeonwoo Kim, Mu A และ Christiane Wrann ที่ Harvard Medical School

การวิจัยได้รับทุนจาก JPB Foundation, Maryland Stem Cell Research Fund, Mark Foundation for Cancer Research, Damon Runyon Cancer Research Foundation และ Deutsche Forschungsgemeinschaft

หน้าแรก