”tämä sokeri joutuu hippokampukseen, eikä sen pitäisi olla siellä”, sanoi Robert Linhardt, Rensselaer Polytechnic Instituten bioanalyysi-ja aineenvaihduntatekniikan professori ja tutkimuksen pääkirjoittaja. ”Luulemme, että tämä palauttaa muistia hippokampuksessa ja aiheuttaa muistinmenetystä. Hermopiirejä häiritään tai rikotaan tai kytketään väärällä tavalla.”
tutkimus on viimeisin tulos linhardtin ja tohtori Eric Schmidtin, sepsiksen asiantuntijan ja apulaisprofessorin, välisestä kuusivuotisesta kumppanuudesta Colorado Denverin yliopiston lääketieteen laitoksella.
Sepsis on elimistön systeeminen infektio. Kolmannes sairaaloihin otetuista potilaista, joilla on verenmyrkytys, menee septiseen sokkiin. Heistä puolet kuolee. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine-lehdessä vuonna 2016 julkaistussa tutkimuksessa Schmidtin ja Linhardtin ryhmä kehitti yksinkertaisen mutta tarkan testin, jonka avulla voitiin määrittää, toipuvatko tai kuolevatko septisessä shokissa olevat potilaat.
testissä tarkistetaan virtsanäytteestä sellaisen sokerityypin (glykosaminoglykaanien) pitoisuudet, joka tavallisesti peittää verisuonia ja muita kehon sisäisiä pintoja peittäviä soluja. Septisessä shokissa elimistöstä irtoaa näiden sokerien palasia, ja ryhmä havaitsi, että suuremmat pitoisuudet enteilevät kuolemaa. Testiä käytetään kliinisissä tilanteissa, ja oivallus on auttanut lääkäreitä etsimään tehokkaampia hoitoja.
heidän seuraava askeleensa testasi, onko sokerien ja septiseen sokkiin liittyvän henkisen vanhenemisen välillä yhteyttä. Journal of Clinical Investigations-lehden helmikuun numerossa julkaistu tutkimus osoitti, että septisen sokin aikana sokeriheparaanisulfaatin palaset ylittivät veri-aivoesteen ja menivät hippokampukseen, joka on muistin ja kognitiivisten toimintojen kannalta kriittinen aivojen alue. Todisteet osoittivat, että heparaanisulfaatti saattaa sitoutua aivoista johdettuun neurotrofiseen tekijään (BDNF), joka on kriittinen hippokampaaliselle pitkäaikaiselle potentiaatiolle, joka vastaa tilamuistin muodostumisesta. Tutkijat havaitsivat myös, että rikastetun heparaanisulfaatin läsnäolo septisten potilaiden veriplasmassa, kun he pääsevät tehohoitoyksikköön, ennusti kognitiivista heikkenemistä, joka havaittiin 14 päivää vastuuvapauden jälkeen.
varmuuden vuoksi tutkijat halusivat nähdä heparaanisulfaatin joutuvan hippokampukseen ja sitoutuvan BDNF: n kanssa. PNAS: n uusi tutkimus osoittaa juuri tämän. Seuratakseen heparaanisulfaattia aivoihin verenkierrossa liikkuvaan muiden sokerien mereen Linhardtin ryhmän oli syntetisoitava heparaanisulfaattia, joka on merkitty stabiililla hiili-isotoopilla, joka toisin kuin monet muut merkintämenetelmät, on täysin turvallinen ja identtinen luonnollisen sokerin kanssa. Heiltä kesti kaksi vuotta keksiä, miten se tehdään.
tämän jälkeen he panivat hypoteesinsa koetukselle. Terveillä hiirillä 100 prosenttia merkityistä heparaanisulfaatista erittyi virtsaan 20 minuutissa, eikä yksikään päässyt aivoihin. Mutta septisillä hiirillä tutkijat löysivät pienen määrän merkittyä heparaanisulfaattia aivojen hippokampusalueelta.
”nyt kun tiedämme syy kognitiivisten vaurioiden septinen sokki, se antaa meille selkeä tavoite lääkehoito: jotain, joka sitoutuu sokeria ja tyhjentää sen, tai entsyymi, joka muuntaa sen jotain, joka ei heikennä kognitiivisia toimintoja,” Linhardt sanoi. ”Tämä on tärkeä edistysaskel, ja olemme innoissamme kehittyvästä tarinasta.”
