Хипоксията като лек: Ниските нива на кислород възстановяват движението при болестта на Паркинсон

Учени от Института Броуд и Масачузетския университет в Бригъм са демонстрирали, че хроничната хипоксия, сравнима с атмосферата в базовия лагер на Еверест (~15% O₂), може да спре прогресията и дори частично да обърне двигателните нарушения при мишки с експериментален модел на болестта на Паркинсон. Изследването е публикувано в списанието Nature Neuroscience.

Какво направиха изследователите?

• Модел на паркинсонизъм: допаминергични невродегенеративни промени, характерни за Паркинсонова болест, са индуцирани при мишки с помощта на MPTP токсин.
• Интервенция: Животните са държани в камери с намалени нива на кислород (хипоксична среда) в продължение на няколко седмици преди и след прилагане на MPTP. Контролните мишки са живели в нормална атмосфера.
• Оценка на ефекта: Моторната активност е тествана върху въртящ се цилиндър и в тестове за координация, а невронното оцеляване е оценено чрез имунооцветяване на допаминови клетки в substantia nigra.

Ключови констатации

1. Възстановяване на двигателните функции:

   • Мишките в хипоксия запазиха способността си да се задържат на въртящ се цилиндър на почти 90% от нивото на здрави животни, докато контролните животни загубиха до 60% от показателя.

2. Защита на допаминовите неврони:

   • Хипоксичната среда потиска излишното натрупване на водороден пероксид и маркери за оксидативен стрес, което допринася за запазването на допаминовите неврони в substantia nigra.

3. Прозорец за интервенция:

   • Най-изразеният невропротективен ефект се наблюдава, когато хипоксията е започнала не по-късно от седмица преди токсичната атака, но дори и след нея „планинският климат“ ускорява частичното възстановяване.

Предложени механизми

• Намаляване на оксидативния стрес: намаленият PO₂ намалява образуването на реактивни кислородни видове, които са ключови в патогенезата на Паркинсоновата болест.
• Активиране на адаптивни пътища: хипоксията стимулира HIF-1α-зависимите гени, които повишават устойчивостта на невроните към метаболитен и токсичен стрес.
• Метаболитна икономика: намаляването на консумацията на кислород поставя клетките в „икономичен режим“, забавяйки дегенеративните процеси.

„Наблюдавайки възстановяването на двигателната функция, осъзнахме, че много неврони не са мъртви - те просто са потиснати. Хипоксията ги „събужда“ и ги защитава“, казва съавторът Вамси Мута.

Възможности и предизвикателства

• Терапевтична хипоксия: кратки сесии в камера с намален O₂ могат да бъдат допълнение към класическите методи (L-допа и невростимулация).
• Безопасност и дозировка: необходимо е да се определи оптималното ниво и продължителност на хипоксията, за да се избегнат странични ефекти (хипоксемия, белодробни рискове).
• Клинични изпитвания: Бъдещи – ранни пилотни проучвания при хора с болестта на Паркинсон за тестване на поносимостта на „хипоксичната терапия“ и нейното въздействие върху качеството на живот.

Авторите подчертават следните ключови моменти:

1. Невропротекция чрез метаболитно „запазване“
   „Хипоксията поставя допаминовите неврони в състояние на ниско метаболитно търсене, намалявайки образуването на реактивни кислородни видове и предпазвайки клетките от MPTP токсичност“, отбелязва проф. Вамси Мута.

2. Времето за започване на терапията е от значение
   „Най-голяма полза видяхме, когато хипоксията започна 7 дни преди невротоксина, но хипоксията след инсулт също доведе до частично възстановяване на функцията, отваряйки прозорец за клинична интервенция“, коментира съавторът д-р Джефри Милър.

3. Перспективата на „хипоксичната терапия“
   „Преминаването от фармакология към терапевтична модулация на мозъчната среда е фундаментално нов подход. Нашата задача сега е да определим оптималните параметри на O₂ и да създадем безопасни протоколи за пациенти с болестта на Паркинсон“, обобщава д-р Линда Зу.

Тази работа открива нов парадигматичен подход за забавяне на невродегенерацията при болестта на Паркинсон - не чрез лекарства, а чрез контролиране на околния въздух в мозъка, за да се създадат условия, подобни на тези, при които оцеляват допаминовите неврони.