Ahli sains saraf telah menemui bahawa enzim yang disebut HDAC1 adalah kunci dalam memperbaiki kerosakan berkaitan DNA pada gen yang terlibat dalam ingatan dan fungsi kognitif lain. Enzim ini sering diturunkan pada pesakit Alzheimer dan orang dewasa yang normal.
Ahli neurologi menjalankan ujian pada tikus. Kajian itu mendapati bahawa jenis kerosakan DNA tertentu bertambah seiring dengan usia tikus ketika mereka kehilangan HDAC1. Walau bagaimanapun, kerosakan ini dapat dibalikkan dan dengan itu meningkatkan kognisi dengan ubat yang mengaktifkan HDAC1. Ini memberi harapan besar bagi pesakit Alzheimer!
Kami mengesyorkan: Penyakit Alzheimer - sebab, gejala dan rawatan
Ini kerana kajian menunjukkan bahawa memulihkan HDAC1 boleh memberi manfaat positif bagi pesakit Alzheimer dan mereka yang menderita penurunan kognitif yang berkaitan dengan usia!
"Sepertinya HDAC1 benar-benar molekul anti-penuaan," kata Li-Huei Tsai, pengarah Institut Pembelajaran dan Memori MIT dan pengarang kanan kajian ini. "Saya fikir ini adalah penemuan biologi asas yang sangat banyak digunakan kerana hampir semua penyakit neurodegeneratif manusia adalah semasa penuaan. Saya akan membuat spekulasi bahawa pengaktifan HDAC1 bermanfaat dalam banyak keadaan.
Hasil kajian disajikan dalam Nature Communications.
Perlu diketahui: Penyakit Alzheimer: gangguan demensia
Mengapa DNA bertambah tua?
Terdapat beberapa anggota keluarga enzim HDAC, dan fungsi utamanya adalah untuk mengubah histon - protein di mana DNA disangga. Pengubahsuaian ini mengawal ekspresi gen dengan menyekat gen pada bahagian DNA tertentu daripada disalin ke RNA.
Pada tahun 2013, Makmal Tsai menerbitkan dua makalah yang menghubungkan HDAC1 dengan pembaikan DNA pada neuron. Dalam artikel ini, para penyelidik menyiasat apa yang berlaku apabila pembaikan HDAC1 tidak berlaku. Untuk melakukan ini, mereka mula bekerja dengan tikus, dari mana mereka dapat "mengambil" HDAC1 terutama pada neuron dan jenis sel otak lain yang disebut astrosit.
Selama beberapa bulan pertama kehidupan, tikus tidak mempunyai perbezaan yang ketara dalam tahap kerosakan dan tingkah laku DNA berbanding dengan tikus normal. Namun, ketika tikus semakin tua, perbezaannya semakin ketara. Kerosakan DNA mula berkumpul pada tikus yang kekurangan HDAC1, dan mereka juga kehilangan kemampuan mereka untuk memodulasi keplastikan sinaptik - mengubah kekuatan hubungan antara neuron. Tikus yang lebih tua yang kekurangan HCAC1 juga menunjukkan penurunan memori dan ujian navigasi spasial.
Kami mengesyorkan: Demensia (demensia senile), sebab, gejala, rawatan
Para saintis mendapati bahawa kehilangan HDAC1 menyebabkan jenis kerosakan DNA tertentu yang disebut lesi 8-oxo-guanine, yang merupakan tanda kerosakan DNA oksidatif. Kajian terhadap pesakit Alzheimer juga mendapati tahap kerosakan DNA jenis ini tinggi, yang sering disebabkan oleh peningkatan metabolisme sampingan yang berbahaya. Keupayaan otak untuk membuang produk sampingan ini sering berkurang seiring bertambahnya usia.
Enzim yang dipanggil OGG1 bertanggungjawab untuk memperbaiki kerosakan oksidatif DNA ini, dan para saintis mendapati bahawa HDAC1 diperlukan untuk mengaktifkan OGG1. Apabila HDAC1 tiada, OGG1 tidak menyala dan kerosakan DNA tidak dapat diperbaiki. Banyak saintis gen yang dipercayai paling rentan terhadap kerosakan jenis ini menyandikan saluran ion yang penting untuk fungsi sinaptik.
Penyembuhan untuk Alzheimer?
Beberapa tahun yang lalu, Tsai dan Stephen Haggarty dari Harvard Medical School mula mencari bahan kimia yang berpotensi untuk mengaktifkan atau menghalang HDAC. Dalam kajian baru, mereka menerangkan kesan exifone, yang mereka perhatikan pada tikus yang kekurangan HDAC1.
Para penyelidik menggunakan exifone untuk merawat dua model tikus penyakit Alzheimer yang berbeza, serta tikus tua yang sihat. Dalam semua kes, mereka mendapati bahawa ubat mengurangkan tahap kerosakan DNA oksidatif di otak dan meningkatkan fungsi kognitif tikus, termasuk ingatan.
Lihat juga: Apabila demensia bukan demensia
Exifone telah disetujui pada tahun 1980-an di Eropah untuk rawatan demensia, tetapi kemudian dikeluarkan dari pasaran kerana menyebabkan kerosakan hati pada beberapa pesakit."Kajian ini benar-benar meletakkan HDAC1 sebagai target ubat baru yang berpotensi untuk fenotip yang berkaitan dengan usia, serta patologi dan fenotip yang berkaitan dengan neurodegenerasi," kata Tsai.
Makmal Tsai kini menyiasat sama ada kerosakan DNA dan HDAC1 juga berperanan dalam pembentukan kusut Tau - protein yang salah dilipat di otak yang merupakan tanda penyakit Alzheimer dan penyakit neurodegeneratif lain.
Penyelidikan ini dibiayai oleh Institut Penuaan Nasional, Institut Gangguan Neurologi Nasional dan Strok, dan Anugerah Glenn untuk penyelidikan mekanisme penuaan biologi.
