„Tento cukr se dostává do hipokampu, a to by tam být nemělo,“ řekl Robert Linhardt, profesor biokatalýzy a metabolické inženýrství na Rensselaer Polytechnic Institute, a hlavní autor studie. „Ve skutečnosti si myslíme, že se jedná o opětovné zapojení paměti v hipokampu a způsobuje ztrátu paměti. Neurální obvody jsou narušeny nebo přerušeny nebo spojeny nesprávným způsobem.“

studie je nejnovější výsledek šest let partnerství mezi Linhardt a Dr. Eric Schmidt, expert na sepsi a odborný asistent na Katedře Medicíny na University of Colorado Denver.

sepse je systémová infekce těla. Jedna třetina pacientů přijatých do nemocnic se sepsí jde do septického šoku. Z toho polovina zemře. V roce 2016 studii zveřejněné v American Journal of Dýchacích cest a Kritické Medicíny, tým, který zahrnoval Schmidt a Linhardt vyvinut jednoduchý, ale přesný test pro určení, zda u pacientů v septickém šoku by obnovit nebo zemřít.

test používá vzorek moči ke kontrole koncentrace typ cukru-glykosaminoglykany-to obvykle kabát buňky výstelky krevních cév a jiných povrchů uvnitř těla. V septickém šoku tělo vrhá fragmenty těchto cukrů a tým zjistil, že vyšší koncentrace předznamenávají smrt. Test se používá v klinických podmínkách a vhled pomohl lékařům hledat účinnější terapie.

jejich další krok testoval, zda existuje souvislost mezi cukry a mentálním stárnutím spojeným se septickým šokem. Výzkum publikovaný v únorovém vydání Journal of Clinical Vyšetřování ukázalo, že během septického šoku, fragmenty cukru heparan sulfát překročil bariéru krev-mozek a vstoupil do hipokampu, oblasti mozku rozhodující pro paměť a kognitivní funkce. Důkazy ukázaly, že heparan sulfát může být vazba s mozku odvozený neurotrofický faktor (BDNF), který je rozhodující pro hipokampální dlouhodobé potenciace, což je proces, odpovědný za územní formování paměti. Vědci také zjistili, že přítomnost obohacené heparan sulfát v krevní plazmě septických pacientů při přijetí na jednotku intenzivní péče předpověděl, kognitivní poruchy zjištěné 14 dní po propuštění.

pro jistotu vědci chtěli vidět, jak heparan sulfát vstupuje do hipokampu a váže se s BDNF. Nová studie v PNAS to přesně ukazuje. Následovat heparan sulfát do mozku v moři jiných cukrů se pohybuje přes krevní řečiště Linhardt tým se musel syntetizovat heparan sulfát označeny stabilní izotop uhlíku, který na rozdíl od mnoha jiných označení metody, je zcela bezpečné a byl totožný s přírodní cukr. Trvalo jim dva roky, než přišli na to, jak to udělat.

pak testovali svou hypotézu. U zdravých myší bylo 100 procent označeného heparanu sulfátu vyloučeno močí během 20 minut a nikdo nikdy nevstoupil do mozku. Ale u septických myší vědci našli malé množství značeného heparan sulfátu v oblasti hipokampu mozku.

„Teď, když víme příčinu kognitivního poškození v septickém šoku, to nám dává jasný cíl pro farmakoterapii: něco, co se váže na cukr a vymaže ji, nebo enzym, který převádí je na něco, co nebude narušovat kognitivní funkce,“ Linhardt řekl. „Je to důležitý pokrok a jsme nadšeni příběhem, který se odvíjí.“