Hypoksi som kur: Lavt oksygennivå gjenoppretter bevegelse ved Parkinsons sykdom

Forskere fra Broad Institute og Massachusetts General Brigham har vist at kronisk hypoksi sammenlignbar med atmosfæren ved Everest Base Camp (~15 % O₂) kan stoppe utviklingen og til og med delvis reversere bevegelsesforstyrrelser hos mus med en eksperimentell modell av Parkinsons sykdom. Studien er publisert i tidsskriftet Nature Neuroscience.

Hva gjorde forskerne?

• Parkinsonismemodell: dopaminerge nevrodegenerative forandringer karakteristiske for PD ble indusert hos mus ved bruk av MPTP-toksinet.
• Intervensjon: Dyrene ble holdt i kamre med reduserte oksygennivåer (hypoksisk miljø) i flere uker før og etter MPTP-administrering. Kontrollmusene levde i en normal atmosfære.
• Effektvurdering: Motorisk aktivitet ble testet på en roterende sylinder og i koordinasjonstester, og neuronal overlevelse ble vurdert ved immunfarging av dopaminceller i substantia nigra.

Viktige funn

1. Gjenoppretting av motoriske funksjoner:

   • Mus i hypoksi beholdt evnen til å holde seg på en roterende sylinder på nesten 90 % av nivået til friske dyr, mens kontrolldyr mistet opptil 60 % av indikatoren.

2. Beskyttelse av dopaminneuroner:

   • Det hypoksiske miljøet undertrykte overflødig akkumulering av hydrogenperoksid og oksidative stressmarkører, noe som bidro til bevaring av dopaminneuroner i substantia nigra.

3. Vindu for intervensjon:

   • Den mest uttalte nevrobeskyttende effekten ble observert da hypoksi ble startet senest en uke før det toksiske angrepet, men selv etter det akselererte "fjellklimaet" delvis gjenoppretting.

Foreslåtte mekanismer

• Reduksjon av oksidativt stress: redusert PO₂ reduserer dannelsen av reaktive oksygenforbindelser, som er sentrale i patogenesen til Parkinsons sykdom.
• Aktivering av adaptive veier: hypoksi stimulerer HIF-1α-avhengige gener som øker nevroners motstand mot metabolsk og toksisk stress.
• Metabolsk økonomi: redusert oksygenforbruk setter cellene i «økonomisk modus», noe som bremser degenerative prosesser.

«Ved å observere gjenopprettingen av motorisk funksjon, innså vi at mange nevroner ikke er døde – de er rett og slett undertrykt. Hypoksi «vekker» dem og beskytter dem», sier medforfatter Vamsi Mootha.

Muligheter og utfordringer

• Terapeutisk hypoksi: korte økter i et kammer med redusert O₂ kan være et supplement til klassiske metoder (L-dopa og nevrostimulering).
• Sikkerhet og dosering: det er nødvendig å bestemme optimalt nivå og varighet av hypoksi for å unngå bivirkninger (hypoksi, lungerisiko).
• Kliniske studier: Fremtid – tidlige pilotstudier hos personer med Parkinsons sykdom for å teste toleransen av «hypoksisk behandling» og dens innvirkning på livskvaliteten.

Forfatterne fremhever følgende hovedpunkter:

1. Nevrobeskyttelse gjennom metabolsk «sparing».
   «Hypoksi setter dopaminneuroner i en tilstand med lav metabolsk etterspørsel, noe som reduserer dannelsen av reaktive oksygenarter og beskytter celler mot MPTP-toksisitet», bemerker professor Vamsi Mootha.

2. « Tidspunktet for behandling er viktig».
   «Vi så størst fordel da hypoksi ble startet 7 dager før nevrotoksinet, men hypoksi etter hjerneslag resulterte også i delvis gjenoppretting av funksjon, noe som åpnet et vindu for klinisk intervensjon», kommenterer medforfatter Dr. Jeffrey Miller.

3. Perspektivet til «hypoksiterapi»
   «Å gå fra farmakologi til terapeutisk modulering av hjernemiljøet er en fundamentalt ny tilnærming. Vår oppgave nå er å bestemme de optimale O₂-parametrene og lage trygge protokoller for pasienter med Parkinsons sykdom», oppsummerer Dr. Linda Zu.

Dette arbeidet åpner for en ny paradigmetilnærming til å bremse nevrodegenerasjon ved Parkinsons sykdom – ikke gjennom medisiner, men ved å kontrollere den omgivende luften inne i hjernen for å skape forhold som ligner på de dopaminneuroner overlever under.