Hüpoksia kui ravi: madal hapnikutase taastab Parkinsoni tõve liikumise

Broadi Instituudi ja Mass General Brighami teadlased on näidanud, et krooniline hüpoksia, mis on võrreldav Everesti baaslaagri atmosfääriga (~15% O₂), suudab Parkinsoni tõve eksperimentaalse mudeli abil hiirtel liikumishäireid peatada ja isegi osaliselt tagasi pöörata. Uuring avaldati ajakirjas Nature Neuroscience.

Mida uurijad tegid?

• Parkinsonismi mudel: MPTP toksiini abil indutseeriti hiirtel Parkinsoni tõvele iseloomulikke dopamiinergilisi neurodegeneratiivseid muutusi.
• Sekkumine: Loomi hoiti mitu nädalat enne ja pärast MPTP manustamist vähendatud hapnikutasemega kambrites (hüpoksiline keskkond). Kontrollrühma hiired elasid normaalses atmosfääris.
• Mõju hindamine: Motoorset aktiivsust testiti pöörleval silindril ja koordinatsioonitestides ning neuronite ellujäämist hinnati dopamiinirakkude immunovärvimise abil mustaines.

Peamised järeldused

1. Motoorsete funktsioonide taastamine:

   • Hüpoksiaga hiirtel säilis võime püsida pöörleval silindril peaaegu 90% ulatuses tervete loomade tasemest, samas kui kontroll-loomad kaotasid indikaatorist kuni 60%.

2. Dopamiini neuronite kaitse:

   • Hüpoksiline keskkond pärssis vesinikperoksiidi ja oksüdatiivse stressi markerite liigset kogunemist, mis aitas kaasa dopamiini neuronite säilimisele mustaines.

3. Sekkumise aken:

   • Kõige ilmekamat neuroprotektiivset toimet täheldati siis, kui hüpoksiat alustati hiljemalt nädal enne toksilist rünnakut, kuid isegi pärast seda kiirendas „mägikliima” osalist taastumist.

Kavandatud mehhanismid

• Oksüdatiivse stressi vähendamine: vähenenud PO₂ vähendab reaktiivsete hapnikuühendite teket, mis on Parkinsoni tõve patogeneesis võtmetähtsusega.
• Adaptiivsete radade aktiveerimine: hüpoksia stimuleerib HIF-1α-sõltuvaid geene, mis suurendavad neuronite resistentsust metaboolse ja toksilise stressi suhtes.
• Ainevahetusökonoomia: hapnikutarbimise vähendamine viib rakud „säästurežiimi“, aeglustades degeneratiivseid protsesse.

„Mootorse funktsiooni taastumist jälgides saime aru, et paljud neuronid ei ole surnud – nad on lihtsalt alla surutud. Hüpoksia „äratab” nad üles ja kaitseb neid,“ ütleb kaasautor Vamsi Mootha.

Võimalused ja väljakutsed

• Terapeutiline hüpoksia: lühikesed seansid vähendatud O₂-sisaldusega kambris võivad olla täienduseks klassikalistele meetoditele (L-dopa ja neurostimulatsioon).
• Ohutus ja annustamine: kõrvaltoimete (hüpokseemia, kopsuriskid) vältimiseks on vaja määrata hüpoksia optimaalne tase ja kestus.
• Kliinilised uuringud: Tulevik – varajased pilootuuringud Parkinsoni tõvega inimestel, et testida hüpoksilise ravi talutavust ja selle mõju elukvaliteedile.

Autorid toovad esile järgmised põhipunktid:

1. Neuroprotektsioon ainevahetusliku „säästmise“ kaudu
   „Hüpoksia viib dopamiini neuronid madala ainevahetusnõudluse seisundisse, vähendades reaktiivsete hapnikuühendite teket ja kaitstes rakke MPTP toksilisuse eest,“ märgib professor Vamsi Mootha.

2. Ravi ajastus on oluline.
   „Nägime suurimat kasu, kui hüpoksiaga alustati 7 päeva enne neurotoksiini manustamist, kuid insuldijärgne hüpoksia viis ka funktsiooni osalise taastumiseni, avades akna kliiniliseks sekkumiseks,“ kommenteerib kaasautor dr Jeffrey Miller.

3. „Hüpoksiaravi” perspektiiv
   „Farmakoloogiast ajukeskkonna terapeutilisele moduleerimisele üleminek on põhimõtteliselt uus lähenemisviis. Meie ülesanne on nüüd määrata kindlaks optimaalsed O₂ parameetrid ja luua Parkinsoni tõvega patsientidele ohutud protokollid,” võtab dr Linda Zu kokku.

See töö avab uue paradigma lähenemisviisi neurodegeneratsiooni aeglustamisele Parkinsoni tõves – mitte ravimite abil, vaid aju sees oleva õhu kontrollimise kaudu, et luua tingimused, mis sarnanevad dopamiini neuronite ellujäämistingimustega.