Hypoksi som kur: Lavt iltniveau genopretter bevægelse ved Parkinsons sygdom

Forskere fra Broad Institute og Massachusetts General Brigham har vist, at kronisk hypoxi, der kan sammenlignes med atmosfæren ved Everest Base Camp (~15% O₂), kan standse progressionen og endda delvist vende bevægelsesforstyrrelser hos mus med en eksperimentel model af Parkinsons sygdom. Undersøgelsen er offentliggjort i tidsskriftet Nature Neuroscience.

Hvad gjorde forskerne?

• Parkinsonisme-model: dopaminerge neurodegenerative ændringer, der er karakteristiske for PD, blev induceret hos mus ved hjælp af MPTP-toksinet.
• Intervention: Dyrene blev holdt i kamre med reduceret iltniveau (hypoksisk miljø) i flere uger før og efter MPTP-administration. Kontrolmusene levede i en normal atmosfære.
• Effektvurdering: Motorisk aktivitet blev testet på en roterende cylinder og i koordinationstests, og neuronal overlevelse blev vurderet ved immunfarvning af dopaminceller i substantia nigra.

Vigtigste resultater

1. Gendannelse af motoriske funktioner:

   • Mus i hypoxi bevarede evnen til at forblive på en roterende cylinder på næsten 90% af niveauet for raske dyr, mens kontroldyr mistede op til 60% af indikatoren.

2. Beskyttelse af dopaminneuroner:

   • Det hypoksiske miljø undertrykte den overskydende ophobning af hydrogenperoxid og oxidative stressmarkører, hvilket bidrog til bevarelsen af dopaminneuroner i substantia nigra.

3. Vindue for intervention:

   • Den mest udtalte neurobeskyttende effekt blev observeret, når hypoxi blev startet senest en uge før det toksiske angreb, men selv efter det accelererede "bjergklimaet" delvis genopretning.

Foreslåede mekanismer

• Reduktion af oxidativt stress: reduceret PO₂ reducerer dannelsen af reaktive iltarter, som er nøglen i patogenesen af Parkinsons sygdom.
• Aktivering af adaptive veje: hypoxi stimulerer HIF-1α-afhængige gener, der øger neuroners modstandsdygtighed over for metabolisk og toksisk stress.
• Metabolisk økonomi: Reduktion af iltforbrug sætter cellerne i "økonomisk tilstand", hvilket bremser degenerative processer.

"Ved at observere genoprettelsen af motorisk funktion indså vi, at mange neuroner ikke er døde - de er simpelthen undertrykte. Hypoksi 'vækker' dem og beskytter dem," siger medforfatter Vamsi Mootha.

Muligheder og udfordringer

• Terapeutisk hypoxi: korte sessioner i et kammer med reduceret O₂ kan være et supplement til klassiske metoder (L-dopa og neurostimulation).
• Sikkerhed og dosering: Det er nødvendigt at bestemme det optimale niveau og varighed af hypoxi for at undgå bivirkninger (hypoxi, lungerisiko).
• Kliniske forsøg: Fremtid – tidlige pilotstudier hos personer med Parkinsons sygdom for at teste tolerabiliteten af 'hypoksisk behandling' og dens indvirkning på livskvaliteten.

Forfatterne fremhæver følgende hovedpunkter:

1. Neurobeskyttelse gennem metabolisk 'besparelse'
   "Hypoksi sætter dopaminneuroner i en tilstand med lav metabolisk efterspørgsel, hvilket reducerer dannelsen af reaktive iltarter og beskytter celler mod MPTP-toksicitet," bemærker professor Vamsi Mootha.

2. "Timingen af behandlingen har betydning
   " "Vi så den største fordel, da hypoxi blev påbegyndt 7 dage før neurotoksinet, men hypoxi efter slagtilfælde resulterede også i delvis genoprettelse af funktionen, hvilket åbnede op for klinisk intervention," kommenterer medforfatter Dr. Jeffrey Miller.

3. Perspektivet for 'hypoksisk terapi'
   "At gå fra farmakologi til terapeutisk modulering af hjernemiljøet er en fundamentalt ny tilgang. Vores opgave er nu at bestemme de optimale O₂-parametre og skabe sikre protokoller for patienter med Parkinsons sygdom," opsummerer Dr. Linda Zu.

Dette arbejde åbner op for en ny paradigmetilgang til at bremse neurodegeneration i Parkinsons - ikke gennem medicin, men ved at kontrollere den omgivende luft i hjernen for at skabe forhold svarende til dem, hvor dopaminneuroner overlever.