EN / DA
Sygdom og behandling

Øget Alzheimers-risiko hos diabetikere kan være nøgle til kur

Hvorfor type 2-diabetikere oftere får Alzheimers sygdom har været lidt af et mysterium. Årsagen skal findes i diabetikerhjernens energiomsætning, men kun i hippocampus, hvor også Alzheimers huserer. Ændringerne påvirker blandt andet omsætningen af de såkaldte ketonstoffer, kendt fra den fedtrige kost, der de seneste år er brugt som alternativ behandling af Alzheimers, Parkinsons, epilepsi og hjernerystelser.

De 400 millioner mennesker, som WHO anslår lider af type 2-diabetes, har også en markant større risiko end andre for at blive ramt af Alzheimers sygdom. Hvordan kroppens manglende evne til at regulere blodsukkeret fører til den demens og svigtende hjernefunktion, som Alzheimers medfører, har dog været svært at forstå. Nu har danske forskere fundet en mulig årsag ved at undersøge ændringer i diabetikerhjernen.

”Vi kan se, at diabetes forårsager ændringer i hjernens energiomsætning, men tilsyneladende kun for alvor i hippocampus, som er den del af hjernen, hvor man ser ændringer i forbindelse med Alzheimers sygdom. Vi kan samtidig se, at ændringerne blandt andet påvirker omsætningen af de såkaldte ketonstoffer,” forklarer professor Helle Waagepetersen fra Molecular and Cellular Pharmacology på Københavns Universitet.

Kraftværk på nedsat blus

Det er i mus, at de danske forskere har studeret effekten af diabetes på hjernens energistofskifte. Mere nøjagtig studerede de dels musenes forbrug af ilt i de såkaldte mitokondrier, der bedst kan beskrives som hjernens kraftværker. Her brændes blodets sukker af, ligesom aminosyrerne glutamat og glutamin omsættes, og det er vigtigt for hjernens funktion.

”Glutamat og glutamin er ikke kun vigtige for mitokondriernes evne til at skabe energi til hjernen. Glutamat er også en vigtig neurotransmitter, der altså sikrer, at der sendes de rigtige signaler mellem neuroner. I processen omdannes glutamat til glutamin, der sidenhen udskilles fra støttecellerne astrocytter for igen at kunne optages og genomdannes til glutamat i neuronerne.”

Cyklussen mellem glutamat og glutamin og balancen mellem dem er derfor utrolig vigtig i hjernen, og selv små ændringer i dette stofskifte have store konsekvenser for hjernens ve og vel. Tidligere forsøg har bekræftet, at ændringer i energistofskifte og glutamat-glutamin-balance accelererer Alzheimers sygdom.

”Når vi ser på musenes hjerner som sådan, så er der ingen markant forskel hverken i iltforbruget i mitokondrierne eller i balancen mellem glutamat og glutamin, men når vi zoomer ind på hippocampus, hvor Alzheimers opstår, så kan vi se, at der optages mindre glutamat i den diabetiske hjerne, ligesom omdannelsen til glutamin er mindre. Den ubalance ser derfor ud til at være en del af forklaringen på, at Alzheimers udvikles.”

Diagnose og behandling i tide

Forståelsen af linket mellem diabetes og Alzheimers sygdom er naturligvis i sig selv interessant, da viden om udviklingen af Alzheimers kan føre til udviklingen af nye lægemidler og behandlinger, ligesom det ifølge Helle Waagepetersen bør føre til en øget fokus på løbende at holde øje med udviklingen af Alzheimers hos diabetes-patienter.

”Overrepræsentation af Alzheimers sygdom blandt diabetespatienter bør føre til, at de, der behandler diabetes-patienter, bør lægge mærke til tidlige tegn på Alzheimers. Vores nye viden om ubalancerne i hjernens energistofskifte kan muligvis føre til, at vi kan lære at måle den tidligere, så sygdommen kan opdages og måske bremses. I dag opdages den oftest først, når det er for sent for alvor at behandle.”

Og det nye studie giver netop også nyt håb for behandlingen af Alzheimers. Udover en ubalance i glutamat-glutamin-cyklussen havde musene en forøget omsætning af de såkaldte ketonstoffer. Det har nemlig vist sig, at en fedtrig kost, der fører til dannelse af ketonstoffer, har en god terapeutisk virkning på flere hjernelidelser.

”Kosttilskud med ketonstoffer har vist sig at medføre en mental forbedring hos alzheimerpatienter. Vi har en stærk formodning om, at den terapeutiske virkning kunne være endnu mere udtalt, hvis behandlingen påbegyndes tidligere - så hvis vi kan lære at spotte forstadierne til de her ubalancer i sukker- og energistofskifter i hjernen, vil vi kunne opnå en langt mere effektiv behandling af sygdommen,” slutter Helle Waagepetersen.

Artiklen ”Impaired Hippocampal Glutamate and Glutamine Metabolism in the db/db Mouse Model of Type 2 Diabetes Mellitus” er udgivet i tidsskriftet Neural Plasticity, og ”Improved cerebral energetics and ketone body metabolism in db/db mice” i Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism. Professor Helle Waagepetersen modtog i 2014 støtte af Novo Nordisk Fonden til projektet ”Type 2 diabetes is associated with cerebral metabolic alterations leading to cellular energetic deficits and malfunction of glutamate homeostasis”.

Helle S. Waagepetersen
Professor
The research in NeuroMet is focused on energy and amino acid metabolism in the mammalian brain. Primary mouse cell culture systems of neurons and astrocytes from cerebral cortex or cerebellum are extensively employed. In addition, acutely isolated cortical prisms, isolated mitochondria and cell lines are applied as model systems. An array of 3H, 15N and 13C isotopes are utilized in the mapping of metabolic pathways and their regulation. HPLC and mass spectrometry are key analytical tools combined with biochemical assays, protein biochemistry, molecular biology and confocal microscopy.