Autor: Sławomir Ambroziak
Słowa kluczowe: ARCD, fosfatydyloseryna, funkcje poznawcze, zdolność uczenia się i zapamiętywania, teorie starzenia się mózgu.
Związane z wiekiem pogorszenie funkcji poznawczych, opatrywane przez specjalistów skrótem ARCD, to termin określający utratę pamięci w osób starszych, które poza tym, z punktu widzenia danych medycznych, są zazwyczaj najzupełniej zdrowe. Jest więc to pewien stan fizjologiczny, wiążący się z przebiegiem procesu starzenia się organizmu, a nie przebiegiem procesów chorobowych, pojawiający się niejednokrotnie już w wieku średnim i bardzo często u ludzi starszych. Tak więc wiele osób ogólnie zdrowych już w czterdziestej lub pięćdziesiątej wiośnie życia, a czasem nawet trzydziestej, doświadcza tych mankamentów funkcji psychicznych; przytrafiają się im np. problemy z odszukaniem okularów czy kluczy. Mają coraz większe trudności w zapamiętywaniem imion i nazwisk oraz dopasowaniem tych personaliów do twarzy konkretnych osób, a po przeczytaniu jakiejś ważnej informacji, zapominają jej treść w przeciągu kilku minut. Ocenia się, że ponad 40% populacji w przedziale wiekowym 50-59 lat cierpi z powodu ARCD, ponad 50% w przedziale 60-69, a w jeszcze bardziej zaawansowanym wieku odsetek dotkniętych tą przypadłością sięga 80%. Deficyt pamięci związany z upływem lat jest wyraźny; tracimy ok. połowę naszych możliwości pamięciowych z wieku 25 lat w przedziale 50-59, a nawet do trzech czwartych po przekroczeniu 70. roku życia. Ludzie cierpiący z powodu ARCD napotykają poważne problemy w miejscu pracy i w życiu osobistym, gdyż nie są już w stanie funkcjonować na tak wysokich obrotach umysłowych, jak kiedyś.
Trzy koncepcje
Przyczyny ARCD są zróżnicowane, a na podstawie zmian biochemicznych i strukturalnych mówi się o: wyraźnym zmniejszeniu całkowitej masy mózgu (nawet o 100 g) z wiekiem, bardzo poważnym spadku gęstości synaps, gremialnym obumieraniu komórek nerwowych, zmianach w kompozycji lipidów błon komórkowych, zmniejszeniu aktywności enzymatycznej tkanki nerwowej mózgu, jak również o upośledzeniu syntezy i zmniejszeniu uwalniania neuroprzekaźników. Zmiany te można podzielić się na trzy kategorie, z których ukuto trzy teorie starzenia się mózgu:
1. Hipoteza membranowa starzenia się mózgu
Proces starzenia się organizmu prowadzi do zmian w składzie lipidów błon komórkowych neuronów; wzrasta zawartość cholesterolu, podczas gdy zawartość fosfolipidów maleje. Powoduje to zmianę normalnej lepkości błon komórkowych, a tym samym utratę ich aktywności enzymatycznej i zaburzenie funkcji transportowej. Zmiany te powodują utratę ważnych funkcji mózgu, m.in. zdolności uczenia się i zapamiętywania.
2. Hipoteza morfologiczna starzenia się mózgu
Starzenie prowadzi do śmierci komórek nerwowych, jak również zmniejsza liczbę połączeń (synaps) pomiędzy neuronami mózgu oraz liczbę wypustek dendrytycznych tych komórek nerwowych. A utrata synaps, jak dowiedziono, koreluje ze stopniem zaburzeń funkcji poznawczych.
3. Hipoteza cholinergicznego starzenia się mózgu
Starzenie się organizmu jest przyczyną pojawienia się ograniczonej syntezy i zmniejszonego uwalniania neuroprzekaźników. Głęboki deficyty neuroprzekaźników wnosi poważny udział w utratę pamięci związaną z wiekiem. Specyficzne populacje neuronów mózgowych, przede wszystkim neurony cholinergiczne, ulegają zmianom zwyrodnieniowym, które to zmiany, jak wykazano, korelują ze stopniem upośledzenia funkcji poznawczych.
Nadzieja w fosfatydyloserynie
Naukowcy od dawna poszukują leku, zdolnego powstrzymać proces starzenia się mózgu i naprawić jego funkcje poznawcze. I tutaj należy podkreślić, że bodaj najlepiej przebadaną pod tym kątem substancją jest fosfatydyloseryna, będąca bodaj najważniejszym składnikiem błon komórkowych oraz regulatorem funkcji życiowych neuronów.
Przedstawmy więc może na początek wyniki eksperymentów wykorzystujących zwierzęcy model badawczy, wykonanych w kontekście oddziaływania fosfatydyloseryny na trzy kierunki przebiegu procesu starzenia się mózgu:
1. Hipoteza membranowa starzenia się mózgu
Suplementacja fosfatydyloseryny jest w stanie przywrócić prawidłową płynność oraz proporcję składu lipidów membrany, poprzez normalizację stosunku zawartości cholesterolu do stężenia fosfolipidów błonowych. W efekcie takiej suplementacji zachwiane, niepożądane proporcje lipidów błonowych neuronów starych zwierząt powracają do proporcji charakterystycznych dla młodych osobników (Calderoni, 1985).
Liczne badania wykazały, że fosfatydyloseryna jest w stanie przywrócić prawidłową aktywność enzymatyczną neuronów. Fosfatydyloseryna aktywuje np. enzym nazywany kinazą białkową C w korze mózgowej starych szczurów, który jest elementem szlaku sygnalizacyjnego neuroprzekaźników w komórkach nerwowych. Fosfatydyloseryna aktywuje jeszcze kilka innych ważnych enzymów, m.in. regulujących gradient sodu, potasu, wapnia i magnezu pomiędzy zewnętrznym a wnętrzem środowiskiem komórek nerwowych. Suplementacja fosfatydyloseryny przyczynia się zatem do utrzymania prawidłowej pobudliwości neuronów oraz sprawnego przekazu informacji w starzejących się komórkach nerwowych (Specht, 1973; Raese, 1976; Kaibuchi, 1981; Tsakiris, 1984).
2. Hipoteza morfologiczna starzenia się mózgu
Neurony wyposażone są w wypustki zwane dendrytami, które rozgałęziają się dalej, tworząc kolejne wypustki – zwane kolcami dendrycznymi. Kolec dendrytyczny odbiera sygnały pobudzające od innych neuronów poprzez znajdującą się na jego szczycie synapsę. Dendryty pojedynczego neuronu mogą być pokryte tysiącami kolców dendrytycznych. Ponad 90% synaps pobudzających w układzie nerwowym jest położonych na kolcach dendrytycznych. Kolce dendrytyczne komórek piramidowych hipokampa, zgodnie z aktualnymi ustaleniami, mają tworzyć ośrodek przechowywujący informację w przebiegu procesów poznawczych. Z wiekiem tracimy tego typu neurony, co koreluje ze stopniem zaburzeń funkcji poznawczych. Jak jednak się okazuje, przewlekłe leczenie fosfatydyloseryną zapobiega związanemu z wiekiem obniżeniu gęstości sieci kolców dendrytycznych w hipokampie szczura (Nunzi, 1987).
Proces starzenia się mózgu obejmuje również jego atrofię, dotykającą szczególnie obszarów zaangażowanych w funkcje poznawcze. Tu jednak się okazuje, że suplementacja fosfatydyloseryny zwiększa przekrój poprzeczny wybranych obszarów mózgu starych myszy, zapobiegając lub spowalniając tym samym progresję atrofii mózgu i eliminując uszkodzenia neuronów związane ze starzeniem się tego narządu, głównie na drodze regulacji w górę produkcji lokalnej puli IGF-1 – czynnika wzrostowego, utrzymującego odpowiednią masę większości tkanek i narządów (Wang, 2012).
3. Hipoteza cholinergiczna starzenia się mózgu
Acetylocholina jest neuroprzekaźnikiem wytwarzanym z choliny przez enzym nazywany acetylotransferazą cholinową. Wytworzona acetylocholina jest uwalniana z zakończeń presynaptycznych do przestrzeni synaptycznej na sygnał od dopływających impulsów nerwowych, a jedynie niewielka jej część zostaje czasowo zmagazynowana w ziarnistościach neuronów. Po wydzieleniu z zakończeń presynaptycznych, acetylocholina oddziałuje na receptory znajdujące się w zakończeniach postsynaptycznych i jest bardzo szybko rozkładana przez enzym acetylocholinesterazę. Mózg zużywa 30% całkowitej puli swojej acetylocholiny na minutę. Tempo obrotu acetylocholiny w mózgu jest przynajmniej 10 razy większe, w odniesieniu do wszystkich innych neuroprzekaźników, co wyraźnie pokazuje, jak ważne dla prawidłowej pracy mózgu jest tempo jej resyntezy. Stare szczury z utratą zdolności poznawczych, jak dowiedziono, charakteryzują się redukcją aktywności acetylotransferazy cholinowej neuronów mózgu i ograniczeniem możliwości wytwarzania acetylocholiny. Natomiast suplementacja fosfatydyloseryny przeciwdziała redukcji aktywności enzymu i jest w stanie przywrócić poziom tej aktywności do wartości porównywalnej z aktywnością neuronów zwierząt młodych (Vannucchi, 1987).
Fosfatydyloseryna przywraca prawidłowe uwalnianie acetylocholiny, utrzymując odpowiednie tempo produkcji tego neuroprzekaźnika na drodze zwiększenia dostępność choliny dla przebiegającego w neuronach procesu jego syntezy. Przywraca ponadto prawidłowy stopień uwalniania innego neuroprzekaźnika – dopaminy, jak również promuje szlaki neuronalne w układzie glutaminergicznym, związanym z kolejnym neuroprzekaźnikiem – kwasem glutaminowym. A jest to o tyle ważne, że w praktyce przekaźnictwo nerwowe w układzie dopaminergicznym, glutaminergicznym i cholinergicznym odgrywa kluczową rolę w procesach uczenia się i zapamiętywania oraz ogólnie związanych z funkcjami poznawczymi ludzkiego mózgu (Mazzari, 1980; Pedata, 1985; Pepeu, 1986; Casamenti, 1991; Cohen, 1992).
Proces starzenia się mózgu, przebiegający tak samo w układzie nerwowym gryzoni i ludzi, charakteryzuje się w pierwszej kolejności destrukcją funkcji pamięciowych. Dlatego też badanie wpływu danego składnika pokarmowego na deficyt pamięci u starzejących się zwierząt jest szeroko stosowanym narzędziem do oceny potencjalnych korzyści płynących z „dożywiania” nim mózgu. Tak więc również suplementację fosfatydyloseryny przebadano na zwierzętach z użyciem różnych testów odnoszących się do zaburzeń pamięci związanych z wiekiem, wykazując poprawę funkcji pamięciowych postępującą wraz z czasem kontynuowania suplementacji (Drago, 1981, 1983; Zanotti, 1984, 1986, 1989; Corwin, 1985; Sakai, 1996; Furushiro, 1997; Blokland, 1999).
Badania kliniczne z udziałem ochotników
W tym miejscu należy podkreślić, że skuteczność suplementacji fosfatydyloseryny potwierdzono w licznych badaniach klinicznych, a więc wykonanych przy współudziale ochotników, z zastosowaniem podwójnie ślepej próby i kontroli placebo. Czas prób zawierał się tutaj w przedziale od 6 tygodni do 6 miesięcy, a zakres dawek dobowych – w przedziale od 100 do 300 mg. W podobnych eksperymentach medycznych brali udział ludzie z całego świata (Włochy, Niemcy, Belgia, Izrael, USA), a w jednym z nich przebadano jednorazowo, maksymalnie 494 osoby. Skuteczność suplementacji fosfatydyloseryny badano tutaj, stosując różne testy wydajności uczenia się i zapamiętywania oraz wykonywania zadań życia codziennego (Delwaide, 1986; Ransmayr, 1987; Palimieri, 1987; Villardita, 1987; Sonforiani, 1987; Amaducci, 1988; Crook, 1991, 1992; Engel, 1992; Cenacchi, 1993; Gindin, 1995; Schreiber, 2000).
A oto kilka przykładów…
W badaniu Cenacchi (1993), przeprowadzonym w celu określenia skuteczności i bezpieczeństwa 6- miesięcznego stosowania doustnej suplementacji fosfatydyloseryny w porównaniu z placebo, w grupie 494. pacjentów w podeszłym wieku (65-93 lata) i z umiarkowanymi lub ciężkimi zaburzeniami poznawczymi, wykazano statystycznie istotną poprawę w grupie leczonej w porównaniu z grupą otrzymującą placebo pod względem parametrów behawioralnych i poznawczych. Przy czym dodatkowa ocena wyników laboratoryjnych udowodniła, że fosfatydyloseryna jest suplementem bardzo dobrze tolerowanym przez pacjentów i całkowicie bezpiecznym dla zdrowia. Wyniki te uznano za istotne pod względem klinicznym, ponieważ biorący udział w badaniu pacjenci tworzyli grupę reprezentatywną dla populacji geriatrycznej.
Natomiast w doświadczeniach Crooka (1991, 1992), w których przez 12 tygodni traktowano 149 osób, spełniających kryteria związanych z wiekiem zaburzeń pamięci, dawką 100 mg fosfatydyloseryny lub placebo i poddawano rozmaitym testom pamięciowym (m.in. związanym z zapamiętywaniem nazw, twarzy, przypisywaniem nazwisk do twarzy, rozpoznawaniem twarzy i numerów telefonów oraz odnajdywaniem zagubionych przedmiotów), obserwowano znaczną poprawę w odniesieniu do wszystkich parametrów na skutek suplementacji fosfatydyloseryny. Największą poprawę wykazano tutaj w odniesieniu do osób z najgorszą punktacją wyjściową.
Wczesne badania prowadzono z wykorzystaniem fosfatydyloseryny pochodzącej z cielęcego móżdżku, stanowiącego najbogatsze źródło tego cennego składnika pokarmowego. Choroba szalonych krów powstrzymała jednak dalszy rozwój podobnych eksperymentów, zmuszając badaczy do przestawienia się, w trosce o bezpieczeństwo pacjentów, na fosfatydyloserynę sojową, która zarówno w badaniach na zwierzętach, jak też z udziałem ludzi, okazała się tak samo skuteczna, jak fosfatydyloseryna bydlęca.
Na przykład 12-tygodniowa suplementacja 300 mg fosfatydyloseryny u 50 osób (średni wiek – 60 lat) wykazała, że efekty terapii są porównywalne do uzyskanych wcześniej z wykorzystaniem fosfatydyloseryny bydlęcej, a nawet nieco je przewyższają. Najbardziej uderzające były skutki oddziaływania fosfatydyloseryny sojowej na zdolność uczenia się i zapamiętywania nazw, gdzie zaobserwowano cofnięcie się procesu starzenia o około 14 lat. Oznaczało to, że 66-letnia osoba zachowywała się jak 52-letnia, po 12 tygodniach leczenia fosfatydyloseryną sojową (Crook, 1998).
Przedstawione powyżej wyniki badań naukowych nie pozostawiają chyba cienia wątpliwości… Fostatydyloseryna to bodaj najskuteczniejszy suplement odwracający proces starzenia się mózgu i sprzyjający zachowaniu jego młodzieńczej funkcjonalności!
