Parkinsons sygdom skyldes en ubalance i hjernen på grund af det lille, ustabile protein alfa-synuclein, som hos Parkinsons-patienter fejlfolder og samler sig i klynger og klumper, der ødelægger hjernecellerne. Forskere har nu fundet ud af, at ekstrakter fra damaskroser og Koroneiki-oliven kan forebygge aggregatdannelsen. Om det er én eller flere stoffer, der har den gavnlige effekt, skal fremtidige forsøg vise, så man kan udvinde de gavnlige stoffer og undgå stoffer med bivirkninger.
Når vi mennesker ældes, bliver nogle af kroppens sensitive balancer forskubbet, så små fejl opstår. Én af de hyppige og alvorlige fejl i hjernen sker, når proteiner ændrer deres tredimensionelle struktur, så de klumper sammen, som ved fx Parkinsons og Alzheimers. Samme udfordringer har planter ikke. De besidder et forsvarssystem, der gør dem i stand til at holde deres proteiner intakte og sunde livet igennem. Det forsvarssystem er en gruppe forskere nu kommet på sporet af.
”Vi har tidligere vist, at planter er en utrolig skattekiste til at lede efter stoffer, som forebygger, at proteiner klumper. I vores seneste studie har vi undersøgt damaskroser, da ekstrakter fra planten har været brugt til behandling af Parkinsons. Problemet er, at rosenekstrakterne har bivirkninger, så for at undersøge, om der er noget i planten, der kan forhindre misfoldningen af alfa-synuclein, fraktionerede vi ekstraktet og fandt frem til en fraktion, der hæmmede dannelsen af de ødelæggende proteinklynger. Effekten var stærkere end den, vi så sidste år, da vi undersøgte oliven. Nu prøver vi at finde frem til, præcis hvilket eller hvilke stoffer, der har den gavnlige effekt og forstå, hvorfor det forhindrer udvikling af Parkinsons,” forklarer professor Daniel E. Otzen fra Institut for Molekylærbiologi og Genetik, Aarhus Universitet.
Som en steppebrand gennem cellerne
Damaskroser (Rosa damascena) er kendt som ”blomsternes konge” i lande som Iran og Grækenland, hvor rosenvand, duftende olier og kronblade i mange år har været meget brugt i mad, parfumer og medicin. Nye undersøgelser har da også vist, at nogle af stofferne fra Rosa damascena har antidepressive og antiinflammatoriske egenskaber ligesom meget tyder på, at den har effekter mod bakterier, kræft og Alzheimers.
”Disse mange lovende egenskaber kombineret med det faktum, at planter ikke har denne ophobning af de her misfoldede proteiner, inspirerede os til at undersøge, om stofferne fra Rosa damascena også ville kunne bruges til at behandle mennesker med Parkinsons,” fortæller Daniel E. Otzen.
Forskerne var dog samtidig opmærksomme på de forskellige bivirkninger, rosenekstrakterne kan have. Hvis de positive effekter kan adskilles fra de negative, kunne det problem løses. Det lykkedes ved hjælp af ultra high-performance liquid chromatography, hvor stoffer adskilles alt efter, hvor meget de binder til et bestemt materiale.
”På den måde fik vi ekstraktet adskilt i 26 fraktioner. Derefter testede vi hver enkelt fraktion efter deres evne til at forhindre, at alfa-synuclein begyndte at misfolde og klumpe sammen. I én fraktion fandt vi en særlig stor præventiv effekt, og da vi analyserede den sammen med Jane Ward fra Rothamsted Research i Storbritannien fandt vi fire stoffer: gallussyre, kaempferol glucoside, kaempferol rutinoside og quercetin,” forklarer medforfatter postdoc Hossein Mohammad-Beigi fra iNANO, som startede studiet.
Da forskerne testede de fire stoffer hver især, havde alle fire gavnlige effekter – både til at forhindre dannelsen af fibriller af alfa-synuclein samt endnu vigtigere, oligomerer. Disse små opløselige komplekser af alfa-synuclein skulle være de mest skadelige stoffer i Parkinsons, da de binder med proteiner såsom tau i neuroners cellemembraner, som ødelægger den livsvigtige transport af ioner over membranen.
”Når neuroner degenererer, kan de sprede deres skadelige indhold, og dette kan sprede sig som en steppebrand fra celle til celle. Vi prøvede derfor også at teste stofferne på en human cellelinje i laboratoriet. Her kunne vi se, at der ikke var nogle umiddelbare toksiske effekter på cellerne. Vi kunne også se, at stofferne nedsatte mængden af de skadelige fibriller og oligomerer, men måske vigtigst og mest overraskende så nedsatte stofferne de skadelige effekter af de oligomerer, der var til stede,” fortæller Hossein Mohammad-Beigi.
Dronningen af oliven
Det er dog endnu alt for tidligt at konkludere, at de nye lovende studier fører til en egentlig kur mod Parkinsons. I første omgang er forskerne nødt til at forstå, om det er de enkelte stoffer eller kombinationen af stoffer, der sikrer de gavnlige effekter og derudover, hvordan stofferne forhindrer dannelsen og de skadelige effekter af alfa-synuclein-oligomerer, der driver Parkinsons. Forskerne har især et godt øje til polyfenolerne.
”Sidste år vi screenede vi 15 olivensorter for at identificere forbindelser, der kan hæmme aggregering af alfa-synuclein og oligomerernes toksicitet og her fandt vi en sort, Koroneiki, der havde den samme om end lidt mindre kraftige hæmning,” fortæller Hossein Mohammad-Beigi, der var hovedforfatter på dette studie.
Koroneiki kaldes også ”dronningen af oliven”, men om det bliver én af polyfenolerne fra den eller én af stofferne fra ”blomsternes konge” – damaskrosen – må tiden vise. I hvert fald er forskerne nu overbevist om, at planternes rige er en regulær skattekiste af gavnlige stoffer, som kan hjælpe os gevaldigt i kampen mod hjernedegenererende sygdomme og andre sygdomme.
”Disse fødevarer og dermed stoffer findes i rigere mål i kosten i Middelhavslandene, og det er formentlig én af årsagerne til den lavere forekomst af disse sygdomme. Hvis vi kan lære at forstå mekanismen bag ekstrakterne og forstå deres beskyttende virkning i planter, dyr og mennesker, kan resultaterne blive virkelige nyttige – til at udvikle både gavnlige kostvaner og effektive lægemidler,” slutter Daniel E. Otzen.
“Inhibitors of α-synuclein fibrillation and oligomer toxicity in Rosa damascena: the all-pervading powers of flavonoids and phenolic glycosides” er udgivet i ACS Chemical Neuroscience.
“Oleuropein derivatives from olive fruit extracts reduce α-synuclein fibrillation and oligomer toxicity” er udgivet i Journal of Biological Chemistry. Daniel Otzens gruppe viste også i "A Possible Connection Between Plant Longevity and the Absence of Protein Fibrillation: Basis for Identifying Aggregation Inhibitors in Plants" udgivet i Frontiers in Plant Science, hvordan planter generelt kan hæmme proteinklumpning. Daniel E. Otzen modtog i 2017 støtte fra Novo Nordisk Fonden til projektet ”Specific binders crossing the blood–brain barrier to diagnose and combat Parkinson’s disease”
