Tento vitamín dokáže obnoviť mozgové bunky. Vedci hovoria o najväčšom objave posledných rokov
Japonskí vedci vytvorili novú formu vitamínu K, ktorá dokáže trikrát účinnejšie podporiť tvorbu nervových buniek než prirodzený vitamín.
Neurodegeneratívne ochorenia ako Alzheimer, Parkinson alebo Huntington spôsobujú postupnú stratu nervových buniek. To sa prejavuje poklesom pamäti, poruchou myslenia a motorickými problémami, ktoré výrazne zhoršujú kvalitu života pacientov a často si vyžadujú nepretržitú starostlivosť. Súčasné lieky dokážu len zmierniť symptómy, ale liečiť tieto ochorenia zatiaľ nedokážu. Vedci preto hľadajú nové prístupy, ktoré by dokázali doplniť stratené neuróny a spomaliť, prípadne čiastočne zvrátiť neurodegeneráciu.
Japonský tím z Shibaura Institute of Technology prináša revolučný prístup. Skombinoval vitamín K, známy z oblasti zrážania krvi a zdravia kostí, s kyselinou retinovou, aktívnou formou vitamínu A. Výsledkom sú hybridné vitamín K analógy, ktoré dokážu podporiť diferenciáciu nervových buniek. Inými slovami, premieňajú kmeňové bunky na nové neuróny, presne tie, ktoré telo pri neurodegenerácii stráca.
Táto hybridná stratégia má logický základ. Vitamín K a kyselina retinová pôsobia na podobné regulačné systémy v tele. Vitamín K ovplyvňuje transkripciu cez receptor SXR, kyselina retinová cez receptor RAR. Ich spojením do jednej molekuly vedci vytvorili hybrid, ktorý dokáže súčasne aktivovať oba mechanizmy. To synergicky zvyšuje schopnosť premeniť progenitorové bunky na funkčné neuróny.
„Nové vitamín K analógy sú približne trikrát účinnejšie v premene nervových progenitorových buniek na neuróny ako prirodzený vitamín K,“ vysvetľuje Yoshihisa Hirota zo Shibaura Institute of Technology.
Látka, ktorá dokáže obnoviť stratené neuróny
Vedci syntetizovali 12 rôznych hybridov, spájaním vitamínu K s kyselinou retinovou, karboxylovou skupinou alebo metylesterovým reťazcom. Potom porovnávali schopnosť týchto molekúl premeniť nervové progenitorové bunky na neuróny. Najúspešnejší hybrid kombinoval kyselinu retinovú s metylesterovým reťazcom, čím dosiahol trikrát vyššiu účinnosť než prirodzený vitamín K a výrazne prevyšoval ostatné testované zlúčeniny. Tento nový analóg vedci označili ako Novel VK.
Aby zistili, ako vitamín K vlastne podporuje rast nervových buniek, výskumníci porovnali génovú aktivitu buniek liečených MK-4, prirodzeným vitamínom K, s bunkami, ktoré dostali zlúčeninu potláčajúcu diferenciáciu. Analýza transkriptómu, teda sledovanie všetkých RNA molekúl, ktoré určujú, aké proteíny bunka vytvorí, ukázala, že receptory metabotropných glutamátových receptorov (mGluRs) sprostredkúvajú účinok vitamínu K na diferenciáciu. Konkrétne ide o mGluR1, receptor už známy tým, že jeho nedostatok vedie k motorickým a synaptickým problémom typickým pre neurodegeneráciu.
Neprehliadni
V jednoduchosti povedané, vedci skúmali, ako vitamín K pomáha kmeňovým bunkám stať sa novými nervovými bunkami. Porovnali bunky ošetrené bežným vitamínom K s bunkami, ktorým dali látku, ktorá ich premenu blokuje. Zistili, že za premenou stoja špeciálne receptory na povrchu buniek, nazývané metabotropné glutamátové receptory, konkrétne mGluR1. Tento receptor funguje ako spínač, ktorý bunkám hovorí, aby sa premenili na neuróny. Ak receptor chýba alebo nefunguje, bunky sa nedokážu správne vyvíjať, čo vedie k problémom s pohybom a komunikáciou medzi bunkami, presne takým, ktoré vidíme pri neurodegeneratívnych ochoreniach.
Vedci ďalej skúmali väzbu Novel VK na mGluR1 prostredníctvom simulácií a molekulárneho dockingového štúdia. Zistili, že hybridný analóg sa viaže na receptor silnejšie ako prirodzený vitamín K. Navyše, testy na bunkách a myšiach ukázali, že Novel VK sa dobre vstrebáva, konvertuje na bioaktívny MK-4 a dokáže preniknúť cez hematoencefalickú bariéru. V mozgu myší dosahoval vyššiu koncentráciu MK-4 než kontrolné látky a zároveň mal stabilný farmakokinetický profil.
Nový spôsob boja proti neurodegeneratívnym ochoreniam
Celý výskum tak ukazuje, že vitamín K a jeho hybridy dokážu cielene podporiť diferenciáciu nervových buniek a ponúkajú nový spôsob, ako bojovať proti neurodegenerácii. Práca japonského tímu otvára cestu k liekom, ktoré by mohli spomaliť alebo čiastočne zvrátiť poškodenie mozgu, prinavrátiť stratené neuróny a zlepšiť život pacientov.
„Náš výskum ponúka potenciálne prelomový prístup k liečbe neurodegeneratívnych ochorení. Lieky založené na vitamíne K, ktoré spomalia progresiu Alzheimerovej choroby alebo zmiernia jej príznaky, môžu nielen zlepšiť kvalitu života pacientov a ich rodín, ale aj výrazne znížiť spoločenskú záťaž spojenú s dlhodobou starostlivosťou,“ hovorí Hirota.
Tento objav ukazuje, že kombinácia starej známej látky, ako je vitamín K, s kyselinou retinovou dokáže priniesť úplne nové možnosti v regeneratívnej medicíne. Vedci dokazujú, že premyslená chemická hybridizácia môže trikrát zrýchliť tvorbu nových neurónov a otvára cestu k efektívnej liečbe chorôb, ktoré doteraz lekári vedeli len zmierniť.
