Ειδήσεις του ιδρύματος
ΕΝΗΜΕΡΩΤΙΚΟ ΔΕΛΤΙΟ ΑΩ - ΤΕΥΧΟΣ 41 - ΣΕΠΤΕΜΒΡΙΟΣ 2008 ΕΝΗΜΕΡΩΤΙΚΟ ΔΕΛΤΙΟ ΤΕΥΧΟΣ 41 ΣΕΠΤΕΜΒΡΙΟΣ 2008
περιεχόμενα τεύχους επικοινωνήστε μαζί μας !
Xορηγία προς το
Ερευνητικό Κέντρο ΓΑΙΑ
για την πρόληψη και την θεραπεία
της νόσου Αλτσχάιμερ

Η νόσος Αλτσχάιμερ είναι μια προοδευτική εγκεφαλική διαταραχή, η οποία σταδιακά καταστρέφει την μνήμη ενός ατόμου και την ικανότητά του να μαθαίνει, να κρίνει, να επικοινωνεί και να εκτελεί καθημερινές δραστηριότητες. Καθώς εξελίσσεται η νόσος, τα άτομα είναι δυνατόν να βιώσουν διάφορες αλλαγές στην προσωπικότητα και την συμπεριφορά τους, όπως ανησυχία, δυσπιστία ή ταραχή, καθώς και πλάνη ή παραισθήσεις.

Σημαντική έρευνα στον τομέα της πρόληψης και της  θεραπείας της νόσου πραγματοποιεί από το 2003 το Εργαστήριο Βιοαναλυτικής Χημείας του Ερευνητικού Κέντρου ΓΑΙΑ, το οποίο ιδρύθηκε το 2001 από το Μουσείο Γουλανδρή Φυσικής Ιστορίας. Στο πλαίσιο των κοινωφελών δραστηριοτήτων του, το  Ίδρυμα Ωνάση προέβη το 2006 σε χορηγία ποσού ύψους 200.000 ευρώ, η οποία, σε συνδυασμό με χορηγία από ευρωπαϊκούς πόρους, κατέστησε δυνατή την αγορά ενός οργάνου φασματομετρίας μάζας, απαραίτητου για την επιστημονική έρευνα σχετικά με την νόσο Αλτσχάιμερ.

Επάνω: Σχηματική αναπαράσταση της Πρόδρομης Πρωτεΐνης του Αμυλοειδούς Πεπτιδίου (Amyloid Precursor Protein, APP)
Δεξιά: Σχηματική αναπαράσταση του σχηματισμού αμυλοειδών πλακών (σχετιζόμενων με την εμφάνιση της νόσου Αλτσχάιμερ) που προκύπτουν από την συσσωμάτωση του Αβ

Περισσότεροι από 5 εκατομμύρια άνθρωποι έχει διαγνωστεί ότι πάσχουν από Αλτσχάιμερ στις Η.Π.Α. Ο αριθμός αυτός περιλαμβάνει 4,9 εκατομμύρια άτομα ηλικίας άνω των 65 χρόνων και 200.000 με 500.000 άτομα κάτω των 65 με πρώιμο Αλτσχάιμερ ή άλλους τύπους άνοιας. Τα άτομα με Αλτσχάιμερ πεθαίνουν κατά μέσον όρο τέσσερα με έξι χρόνια μετά την διάγνωση, αλλά η διάρκεια της ασθένειας κυμαίνεται από τρία έως είκοσι χρόνια. Οι περιοχές του εγκεφάλου που ελέγχουν την μνήμη και την ικανότητα σκέψης επηρεάζονται πρώτα, αλλά με την πρόοδο της ασθένειας εγκεφαλικά κύτταρα νεκρώνονται και σε άλλες περιοχές.

Σταδιακά, ένα άτομο με Αλτσχάιμερ θα χρειαστεί πλήρη βοήθεια για βασικές λειτουργίες. Εάν το άτομο δεν πάσχει από άλλες σοβαρές νόσους, η απώλεια της εγκεφαλικής λειτουργίας αποκλειστικά θα οδηγήσει σε θάνατο. Την στιγμή της διάγνωσης το άτομο μπορεί να μη βρίσκεται στο πρώιμο στάδιο Αλτσχάιμερ, αλλά η νόσος να έχει προχωρήσει. Για τον λόγο αυτόν, είναι εξαιρετικά σημαντική η ανεύρεση έγκυρων και ευαίσθητων διαγνωστικών μεθόδων παράλληλα με τα θεραπευτικά μέσα, ώστε η νόσος να αντιμετωπίζεται προτού συμβεί εκτεταμένη ζημιά στον εγκέφαλο.

Οι επιπτώσεις της νόσου δεν αφορούν μόνο τον πάσχοντα, αλλά και τον οικογενειακό του περίγυρο. Με την πρόοδο της ασθένειας δημιουργείται φυσική, συναισθηματική και οικονομική πίεση στο περιβάλλον του πάσχοντα, το οποίο αναλαμβάνει ευθύνες που σχετίζονται με την ικανοποίηση φυσικών αναγκών, την διαχείριση καθημερινών δραστηριοτήτων και την λήψη σημαντικών ιατρικών και νομικών αποφάσεων. Αλλά και για την κοινωνία το τίμημα της νόσου είναι ιδιαίτερα βαρύ, δεδομένου ότι τα άμεσα και έμμεσα κόστη των περίπου 5 εκατομμυρίων πασχόντων στις Η.Π.Α. ανέρχονται στα 148 δισεκατομμύρια δολάρια ετησίως, ενώ προβλέπεται πως, όταν το σύνολο του παρόντος νηπιακού πληθυσμού θα είναι άνω των 65 χρόνων, ο αριθμός των πασχόντων θα εκτιναχθεί σε επίπεδα που ενδεχομένως θα υπερβαίνουν την ικανότητα απορρόφησης του πρόσθετου κόστους.

Δυστυχώς, προς το παρόν δεν υπάρχει θεραπεία για την νόσο, αλλά λόγω της εκτεταμένης έρευνας στον τομέα υπάρχουν μέσα αντιμετώπισης των συμπτωμάτων. Ωστόσο, η συνεχής δημογραφική ροπή του πληθυσμού προς μεγαλύτερες ηλικίες έχει οδηγήσει σε αυξανόμενη συχνότητα χρόνιων ασθενειών που σχετίζονται με την γήρανση σε όλες τις εκβιομηχανισμένες κοινωνίες. Λαμβάνοντας υπόψη τα προαναφερθέντα, η ανεύρεση ευαίσθητης διαγνωστικής μεθόδου, ταυτόχρονα με την έρευνα για προληπτικούς ή/και θεραπευτικούς παράγοντες, επιτάσσεται ως προτεραιότητα.

Εξωτερική άποψη του Ερευνητικού Κέντρου ΓΑΙΑ του Μουσείου Γουλανδρή Φυσικής Ιστορίας, όπου στεγάζεται το Βιοαναλυτικό Εργαστήριο

Παρότι πολλές υποθέσεις έχουν προταθεί για να διαλευκάνουν τον μηχανισμό της νόσου, η αιτία της παραμένει άγνωστη. Η επικρατούσα υπόθεση επικεντρώνεται στις πλάκες AD που περιέχουν το βήτα αμυλοειδές πεπτίδιο (Αβ), το οποίο προέρχεται από την πρωτεολυτική διάσπαση της Πρόδρομης Πρωτεΐνης του Αμυλοειδούς (ΑΡΡ) ύστερα από υδρόλυση με διαφορετικούς τύπους ενζύμων που ονομάζονται σεκρετάσες. Το Αβ υπάρχει φυσιολογικά στον υγιή εγκέφαλο και λειτουργεί ως αμυντικός μηχανισμός ενάντια στις δραστικές μορφές οξυγόνου (ROS). Κυτταρικές ή/και μακρομοριακές δυσλειτουργίες μπορούν όμως να πυροδοτήσουν τον μετασχηματισμό του σε τοξικά πρωτοϊνώδη ενδιάμεσα είδη, τα οποία μετατρέπονται σε ώριμες ίνες και τελικά πλάκες (αμυλοείδωση). Το οξειδωτικό στρες και η απορρύθμιση του ανοσοποιητικού συστήματος είναι οι κύριοι μηχανισμοί που έχουν προταθεί για την εξήγηση της νευροτοξικότητας του Αβ. Για τον λόγο αυτόν, οι θεραπευτικές προσεγγίσεις που έχουν επιστρατευτεί μέχρι στιγμής στην μάχη κατά της νόσου Αλτσχάιμερ περιλαμβάνουν κυρίως αντιοξειδωτικά, στοχεύοντας στην εξουδετέρωση των ROS.
Υπάρχουν ερευνητικές εργασίες που συσχετίζουν τις καρδιαγγειακές νόσους με την εγκεφαλική δυσλειτουργία. Οι παράγοντες κινδύνου που έχουν προταθεί για τις καρδιαγγειακές και εγκεφαλοαγγειακές νόσους, όπως η ολική χοληστερόλη, η υπέρταση, η αθηροσκλήρυνση και ο γονότυπος της απολιποπρωτεΐνης Ε4, έχουν προταθεί ως παράγοντες κινδύνου και για την άνοια. Πιο συγκεκριμένα, οι ομοιότητες μεταξύ των νευροεκφυλιστικών νόσων και της αθηροσκλήρυνσης δικαιολογούνται περαιτέρω από την παρατήρηση ότι και στις δύο περιπτώσεις οι νόσοι επάγονται από ισχαιμική βλάβη και συνεπάγονται μεταβολές σε μεταβολικές οδούς που ενεργοποιούν τον πυρηνικό παράγοντα κΒ, ρυθμιστικούς αυξητικούς παράγοντες και αντιαποπτωτικούς παράγοντες. Παράλληλα, ανάλογοι δείκτες με αυτούς που παρατηρούνται κατά την νόσο Αλτσχάιμερ αυξάνονται και κατά την αθηροσκλήρυνση. Η συσχέτιση αυτή μπορεί να σηματοδοτεί μια κοινή στρατηγική προληπτικής ή/και θεραπευτικής προσέγγισης για τις δύο νόσους. Δεδομένης της αποδεδειγμένης θετικής επίδρασης βιοδραστικών συστατικών που απομονώνονται από την ελιά στην αθηροσκλήρυνση κρίνεται σκόπιμο να ελεγχθεί η δράση τους και στην περίπτωση της νόσου Αλτσχάιμερ.

Επάνω: Υγρός χρωματογράφος υπερυψηλής απόδοσης συζευγμένος με φασματόμετρο μάζας με υβριδικό αναλυτή τετραπόλου – χρόνου πτήσης ιόντων (Quadrupole – Time of Flight, Q-TOF)
Κέντρο: Υγρός χρωματογράφος υψηλής απόδοσης συζευγμένος με φασματόμετρο μάζας με αναλυτή τριπλού τετραπόλου (Triple Stage Quadrupole – TSQ)
Κάτω: Αέριος χρωματογράφος συζευγμένος με φασματόμετρο μάζας με αναλυτή παγίδας ιόντων

Δεδομένης της προτεινόμενης συσχέτισης μεταξύ του οξειδωτικού στρες, της φλεγμονώδους απόκρισης και του Αλτσχάιμερ, όπως προαναφέρθηκε, ως θεραπευτικές προσεγγίσεις ενάντια στην νόσο αυτήν έχουν χρησιμοποιηθεί αντιοξειδωτικοί και αντιφλεγμονώδεις παράγοντες. Άλλοι θεραπευτικοί τρόποι περιλαμβάνουν την αναστολή σχηματισμού του Αβ με αναστολή της συσσωμάτωσης του Αβ. Η τελευταία προσέγγιση περιλαμβάνει την πρόσδεση μικρών μορίων ή συνθετικών πεπτιδίων στο Αβ, τα οποία σταθεροποιούν την δομή του και θεωρούνται έτσι δυνητικοί αναστολείς της αμυλοείδωσης.

Επίσης, μεγάλο ενδιαφέρον έχει προσελκύσει ο ρόλος της δίαιτας, και ιδιαίτερα της μεσογειακής, για την πρόληψη διαφόρων τύπων άνοιας, λόγω της συσχέτισής της με τους προαναφερθέντες παράγοντες κινδύνου. Τα αντιοξειδωτικά, τα διατροφικής προελεύσεως λιπαρά οξέα και τα άλλα θρεπτικά συστατικά έχουν θετική επίδραση σε περιπτώσεις άνοιας, ιδίως δε η μεσογειακή δίαιτα, η οποία έχει συσχετιστεί με αξιοσημείωτη μείωση του κινδύνου για AD. Φυτά που περιέχουν αντιοξειδωτικά και φυτοοιστρογόνα, και πιο συγκεκριμένα ουσίες με φαινολικές δομές, όπως η α-τοκοφερόλη (βιταμίνη Ε) και η 17β-οιστραδιόλη, έχουν χρησιμοποιηθεί για την αντιμετώπιση διανοητικών διαταραχών, όπως η AD. In vitro μελέτες και επιδημιολογικές έρευνες έχουν δείξει την θετική επίδραση των πολυφαινολών που εκχυλίζονται από φυσικές πηγές κατά της εμφάνισης διαταραχών που σχετίζονται με την ηλικία, όπως είναι η άνοια.

Σε αυτή την μελέτη έγινε αξιολόγηση βιοδραστικών συστατικών απομονωμένων από φυτά της ελληνικής χλωρίδας (όπως η ελευρωπαΐνη, η υδροξυτυροσόλη και το ελινολικό οξύ που απομονώνονται από το ελαιόδενδρο [Olea europaea]), ως προς την ικανότητά τους να μειώνουν ή ακόμη και να αναστέλλουν την συσσωμάτωση του πεπτιδίου Αβ, διαδικασία που εμπλέκεται στην AD, μέσω μη ομοιοπολικών αλληλεπιδράσεων. Επίσης, αξιολογήθηκαν ενδογενή αντιοξειδωτικά, όπως η μελατονίνη. Ο σχηματισμός μη ομοιοπολικών συμπλόκων μεταξύ του Αβ και συγκεκριμένων βιοδραστικών φυτοχημικών προερχόμενων από φυτά ενδημικά της Ελλάδας έχει αξιολογηθεί με χρήση τεχνικών φασματομετρίας μάζας (MS). Η τεχνική αυτή έδειξε ότι τα συστατικά αυτά σχηματίζουν μη ομοιοπολικά σύμπλοκα με το Αβ. Αυτό σημαίνει ότι τα μελετηθέντα αντιοξειδωτικά μπορούν να ακινητοποιήσουν το Αβ σε μια μη τοξική διαμόρφωση και να αναστείλουν τον πολυμερισμό του, δηλαδή την αλληλεπίδρασή του με άλλα μόρια Αβ, εμποδίζοντας έτσι τον σχηματισμό τοξικών αμυλοειδών πλακών. Η πολύ υψηλή ευαισθησία που χαρακτηρίζει τις μεθοδολογίες φασματομετρίας μάζας επιτρέπει επίσης την αναγνώριση πιθανών βιοδεικτών χρήσιμων για την έγκαιρη διάγνωση μιας ασθένειας.

Το Βιοαναλυτικό Εργαστήριο του Ερευνητικού Κέντρου ΓΑΙΑ είναι εφοδιασμένο με όλον τον βασικό εξοπλισμό που πρέπει να διαθέτει ένα σύγχρονο εργαστήριο αναλυτικής χημείας. Διαθέτει τρία όργανα φασματομετρίας μάζας: α) όργανο υγρής χρωματογραφίας υπερυψηλής απόδοσης (UPLC) συνδεδεμένο με φασματόμετρο μάζας με υβριδικό αναλυτή τετραπόλου – χρόνου πτήσης (Quadrupole – Time Of Flight, Q-TOF), ο οποίος διαθέτει υψηλή ευαισθησία και επαρκή ακρίβεια μέτρησης μάζας. Το όργανο αυτό, για το οποίο και δόθηκε η χορηγία από το Ίδρυμα Ωνάση, έχει την δυνατότητα να εκτελεί πειράματα MS και MS/MS λόγω της παρουσίας δύο αναλυτών (και κατάλληλη οργανολογία για την ανάλυση δειγμάτων σε νανομοριακή κλίμακα). β) όργανο υγρής χρωματογραφίας υψηλής απόδοσης (HPLC) συνδεδεμένο με φασματόμετρο μάζας με αναλυτή τριπλού τετραπόλου (Triple Quadrupole) που δίνει την δυνατότητα για πειράματα δίδυμης φασματομετρίας μάζας. γ) όργανο αέριας χρωματογραφίας (GC) συνδεδεμένο με φασματόμετρο μάζας με αναλυτή παγίδας ιόντων που δίνει την δυνατότητα για πειράματα (MS/MS)n. Επιπλέον, το εργαστήριο διαθέτει αέριο χρωματογράφο συνδεδεμένο με ανιχνευτή ιονισμού φλόγας και θερμικής αγωγιμότητας, υγρό χρωματογράφο υψηλής απόδοσης συνδεδεμένο με ανιχνευτή υπεριώδους συστοιχίας φωτοδιόδων (Diode Array Detector, DAD), ρομποτικό σύστημα εκχύλισης στερεής φάσης, φασματοφωτόμετρο UV-Vis κ.ά.

Διευθυντής του Βιοαναλυτικού Εργαστηρίου είναι ο καθηγητής Ενόργανης Φαρμακευτικής Ανάλυσης δρ Αντώνης Τσαρμπόπουλος, που είναι υπεύθυνος για το ανωτέρω πρόγραμμα, ενώ η υπεύθυνη ερευνήτρια που εργάζεται για το πρόγραμμα αυτό είναι η δρ Φωτεινή Μπαζώτη. Στο Βιοαναλυτικό Εργαστήριο του Ερευνητικού Κέντρου ΓΑΙΑ πραγματοποιείται εκπαίδευση νέων επιστημόνων από συνεργαζόμενα Πανεπιστήμια και Ερευνητικά Κέντρα (όπως τα πανεπιστήμια Αθηνών, Πατρών και Θεσσαλονίκης, το Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο κ.λπ.) σε υπερσύγχρονες τεχνικές που εφαρμόζονται σε έρευνες για την ανθρώπινη υγεία, το περιβάλλον και την μεταξύ τους σχέση.
28-31