Cercetătorii au dezvoltat compuși de vitamina K îmbunătățiți, care pot ajuta la regenerarea neuronilor pierduți în boli precum Alzheimer și Parkinson.
Afecțiuni precum Alzheimer, Parkinson și Huntington deteriorează lent creierul prin distrugerea neuronilor, celulele care transmit mesaje prin sistemul nervos. Pe măsură ce aceste celule se pierd, oamenii pot experimenta probleme de memorie, declin cognitiv și dificultăți de mișcare, care adesea devin suficient de severe pentru a necesita îngrijire constantă. Medicamentele actuale pot atenua unele simptome, iar terapiile recente pentru Alzheimer, cum ar fi lecanemab și donanemab, pot încetini declinul la anumite persoane cu boala în stadiu incipient, dar nu restabilesc amintirile pierdute sau nu reconstruiesc țesutul cerebral deteriorat. Acesta este motivul pentru care cercetătorii urmăresc o altă idee ambițioasă: ajutarea creierului să înlocuiască neuronii care s-au pierdut.
Vitamina, mai bine cunoscută pentru sânge și oase Vitamina K este cel mai bine cunoscută pentru rolul său în coagularea sângelui și sănătatea oaselor. În ultimii ani, cu toate acestea, oamenii de știință au legat-o și de protecția creierului și diferențierea neuronală, procesul prin care celulele neuronale imature devin neuroni funcționali. O formă de vitamina K, menachinona 4 (MK-4), este activă în mod natural în organism. Chiar și așa, efectele sale ar putea să nu fie suficient de puternice de unul singur pentru utilizare viitoare în medicina regenerativă, care vizează bolile neurodegenerative.
Într-o lucrare publicată online în ACS Chemical Neuroscience pe 3 iulie 2025, cercetătorii de la Shibaura Institute of Technology din Japonia au creat analogi ai vitaminei K concepuți pentru a fi mai activi în sistemul nervos. Studiul a fost condus de profesorul asociat Yoshihisa Hirota și profesorul Yoshitomo Suhara de la Departamentul de Bioscience and Engineering. Dr. Hirota explică: „Analogi sintetizați recent ai vitaminei K au demonstrat o potență de aproximativ trei ori mai mare în inducerea diferențierii celulelor progenitoare neurale în neuroni, comparativ cu vitamina K naturală. Deoarece pierderea neuronală este un semn distinctiv al bolilor neurodegenerative, cum ar fi boala Alzheimer, acești analogi pot servi ca agenți regenerativi care ajută la refacerea neuronilor pierduți și la restabilirea funcției cerebrale.”
Construirea unui compus activ mai puternic pentru creier Pentru a face vitamina K mai puternică, echipa a sintetizat 12 omologi hibrizi ai vitaminei K. Unii au fost legați de acid retinoic, un metabolit activ al vitaminei A, care este cunoscut pentru că promovează diferențierea neuronală. Alții au inclus o porțiune de acid carboxilic sau un lanț lateral de ester metilic. Cercetătorii au comparat apoi cât de puternic au încurajat acești compuși celulele progenitoare neurale să devină neuroni.
Vitamina K și acidul retinoic influențează activitatea genelor prin receptori diferiți. Vitamina K acționează prin receptorul de steroizi și xenobiotice (SXR), în timp ce acidul retinoic acționează prin receptorul de acid retinoic (RAR). Când echipa a testat compușii în celulele progenitoare neurale de șoarece, moleculele hibride au păstrat activitatea biologică atât a vitaminei K, cât și a acidului retinoic. Cercetătorii au măsurat, de asemenea, proteina 2 asociată microtuberculilor (Map2), un marker asociat cu creșterea neuronală.
Un compus a ieșit în evidență. Acesta a combinat structura acidului retinoic cu un lanț lateral de ester metilic și a prezentat o activitate de diferențiere neuronală de trei ori mai mare decât controlul, împreună cu o activitate semnificativ mai puternică decât compușii naturali ai vitaminei K. Cercetătorii s-au referit la el ca la un analog nou de vitamina K (Novel VK).
Un semnal surprinzător în creier Echipa a investigat apoi modul în care vitamina K ar putea produce aceste efecte neuroprotectoare. Au comparat expresia genelor în celulele stem neurale tratate cu MK-4, care promovează diferențierea neuronală, cu celule tratate cu un compus care suprimă procesul. Analiza a indicat receptorii metabotropici de glutamat (mGluR), care păreau să ajute la stimularea diferențierii neuronale induse de vitamina K prin reglare epigenetică și transcripțională în aval. Efectul MK-4 a fost legat în mod specific de mGluR1.
Această conexiune este importantă deoarece mGluR1 a fost deja legată de transmisia sinaptică, comunicarea dintre neuroni. Șoarecii cărora le lipsește mGluR1 prezintă probleme motorii și sinaptice, caracteristici care se suprapun cu tipurile de disfuncție observate în bolile neurodegenerative.
Traversarea în creier Pentru a explora dacă compusul vitaminei K ar putea interacționa cu mGluR1, cercetătorii au folosit simulări structurale și studii de andocare moleculară. Rezultatele lor au sugerat că Novel VK a avut o afinitate de legare mai puternică pentru mGluR1 decât MK-4. De asemenea, au testat cât de bine a intrat Novel VK în celule și s-a transformat în MK-4 bioactiv. În interiorul celulelor, nivelurile de MK-4 au crescut într-un mod dependent de concentrație. Novel VK s-a transformat, de asemenea, în MK-4 mai ușor decât vitamina K naturală.
Experimentele pe șoareci au adăugat o altă constatare cheie. Novel VK a prezentat un profil farmacocinetic stabil, a traversat bariera hemato-encefalică și a produs concentrații mai mari de MK-4 în creier decât controlul.
De ce contează descoperirea Lucrarea evidențiază o posibilă cale către terapii care fac mai mult decât să gestioneze simptomele. Prin împingerea celulelor progenitoare neurale spre a deveni neuroni, compușii pe bază de vitamina K ar putea contribui într-o zi la strategii care vizează încetinirea, întârzierea sau potențial inversarea unor părți ale neurodegenerării. Acesta rămâne un obiectiv pe termen lung. Constatările se bazează pe studii celulare și experimente pe șoareci, nu pe studii umane. Niciun medicament derivat din vitamina K nu s-a dovedit încă că repară creierul persoanelor cu Alzheimer, Parkinson sau boala Huntington. Cu toate acestea, rezultatele oferă cercetătorilor o țintă mai clară, în special calea mGluR1, pentru dezvoltarea viitoarelor terapii de reparare a creierului.
Câmpul mai larg al Alzheimer-ului se îndepărtează deja de tratamentul pur bazat pe simptome. Terapiile anti-amiloid aprobate de FDA vizează acum biologia bolii în stadiile incipiente ale bolii Alzheimer, deși nu sunt leacuri și nu restabilesc memoria sau funcția cognitivă pierdută. O abordare regenerativă, dacă se va dovedi în cele din urmă sigură și eficientă, ar viza o provocare diferită: înlocuirea sau restaurarea celulelor neuronale deteriorate.
Dr. Hirota spune: „Cercetarea noastră oferă o abordare potențial revoluționară pentru tratarea bolilor neurodegenerative. Un medicament derivat din vitamina K care încetinește progresia bolii Alzheimer sau îi îmbunătățește simptomele ar putea nu numai să îmbunătățească calitatea vieții pacienților și a familiilor acestora, ci și să reducă semnificativ povara socială tot mai mare a cheltuielilor pentru asistență medicală și a îngrijirii pe termen lung.”
Speranța este că această linie de cercetare se va muta în cele din urmă de la rezultate promițătoare de laborator către tratamente semnificative clinic pentru persoanele care trăiesc cu boli neurologice.