Υπόσχεση νέων αναλόγων βιταμίνης Κ για την αναστροφή νευροεκφυλιστικών ασθενειών
Οι νευροεκφυλιστικές ασθένειες όπως η νόσος του Alzheimer, του Parkinson και του Huntington χαρακτηρίζονται από την προοδευτική απώλεια νευρώνων. Τα συμπτώματα που προκύπτουν, όπως η απώλεια μνήμης και γνωστικών λειτουργιών, καθώς και η κινητική αναπηρία, μπορούν να υποβαθμίσουν σημαντικά την ποιότητα ζωής των ασθενών, αναγκάζοντάς τους σε 24ωρη φροντίδα. Αν και τα φάρμακα που χρησιμοποιούνται σήμερα βοηθούν στη μείωση των συμπτωμάτων, οι θεραπευτικές επιλογές που να προσφέρουν ίαση είναι περιορισμένες, γεγονός που υπογραμμίζει την ανάγκη για νέες θεραπευτικές στρατηγικές. Μια από αυτές τις στρατηγικές περιλαμβάνει την πρόκληση νευρωνικής διαφοροποίησης, η οποία μπορεί να ανανεώσει τους χαμένους νευρώνες και ενδεχομένως να σταματήσει ή να αναστρέψει τη νευροεκφύλιση.
Η βιταμίνη Κ και οι θεραπευτικές της δυνατότητες
Η βιταμίνη Κ, μια λιποδιαλυτή βιταμίνη με καθιερωμένους ρόλους στην πήξη του αίματος και τον μεταβολισμό των οστών, έχει πρόσφατα εμπλακεί στη νευρωνική διαφοροποίηση και την νευροπροστασία. Ωστόσο, η θεραπευτική δραστηριότητα των φυσικά ενεργών ενώσεων βιταμίνης Κ, όπως η μενακινόνη 4 (MK-4), μπορεί να είναι ανεπαρκής για την εφαρμογή τους στην αναγεννητική ιατρική κατά των νευροεκφυλιστικών ασθενειών.
Η νέα μελέτη και τα αποτελέσματά της
Σε μια νέα πρωτοποριακή μελέτη που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό ACS Chemical Neuroscience στις 3 Ιουλίου 2025, μια ομάδα ερευνητών με επικεφαλής τον Αναπληρωτή Καθηγητή Yoshihisa Hirota και τον Καθηγητή Yoshitomo Suhara από το Τμήμα Βιοεπιστημών και Μηχανικής του Ινστιτούτου Τεχνολογίας Shibaura στην Ιαπωνία, σχεδίασε και συνθέτει νέα ανάλογα βιταμίνης Κ με ενισχυμένες νευροδραστικές ιδιότητες. Αναφέρουν επίσης έναν μοναδικό μηχανισμό δράσης μέσω του οποίου η βιταμίνη Κ προκαλεί νευρωνική διαφοροποίηση.
Ο Δρ. Hirota εξηγεί: “Τα νέα συνθεθέντα ανάλογα βιταμίνης Κ έδειξαν περίπου τριπλάσια ισχύ στην πρόκληση διαφοροποίησης των νευρικών προγονικών κυττάρων σε νευρώνες σε σύγκριση με τη φυσική βιταμίνη Κ. Δεδομένου ότι η απώλεια νευρώνων είναι χαρακτηριστικό γνώρισμα νευροεκφυλιστικών ασθενειών όπως η νόσος του Alzheimer, αυτά τα ανάλογα μπορεί να λειτουργήσουν ως αναγεννητικοί παράγοντες που βοηθούν στην ανανέωση των χαμένων νευρώνων και στην αποκατάσταση της εγκεφαλικής λειτουργίας.”
Για να βελτιώσουν την ισχύ της βιταμίνης Κ, οι ερευνητές συνέθεσαν 12 υβριδικά ανάλογα βιταμίνης Κ που συνδυάζονται με ρετινοϊκό οξύ – έναν ενεργό μεταβολίτη της βιταμίνης Α που είναι γνωστό ότι προάγει τη νευρωνική διαφοροποίηση, μια καροξυλική ομάδα ή μια πλευρική αλυσίδα με μεθυλική εστερική δομή και συνέκριναν τη δραστηριότητα πρόκλησης διαφοροποίησης των νευρώνων των υβριδικών αναλόγων.
Η βιταμίνη Κ και το ρετινοϊκό οξύ ρυθμίζουν τη μεταγραφική δραστηριότητα μέσω του υποδοχέα στεροειδών και του υποδοχέα ξενιστή (SXR) και του υποδοχέα ρετινοϊκού οξέος (RAR), αντίστοιχα. Οι ερευνητές αξιολόγησαν τη μεταγραφική δραστηριότητα SXR και RAR σε ποντίκια νευρικών προγονικών κυττάρων που υποβλήθηκαν σε θεραπεία με τις νέες συνθεθείσες ενώσεις. Σημαντικά, η βιολογική δραστηριότητα της βιταμίνης Κ και του ρετινοϊκού οξέος διατηρήθηκε στα υβριδικά ανάλογα. Επιπλέον, οι ερευνητές εξέτασαν τη διαφοροποίηση των νευρικών βλαστοκυττάρων που υποβλήθηκαν σε θεραπεία με τα ανάλογα, ποσοτικοποιώντας την έκφραση της μικροσωληνιακής πρωτεΐνης 2 (Map2), ενός δείκτη νευρικής ανάπτυξης που εκφράζεται από τους νευρώνες. Η ένωση που είχε τόσο τη συνδυασμένη δομή του ρετινοϊκού οξέος όσο και μια πλευρική αλυσίδα με μεθυλική εστερική δομή παρουσίασε τριπλάσια δραστηριότητα διαφοροποίησης νευρώνων σε σύγκριση με τον έλεγχο και σημαντικά υψηλότερη δραστηριότητα από τις φυσικές ενώσεις βιταμίνης Κ, αναφερόμενη πλέον ως Νέα βιταμίνη Κ ανάλογο (Novel VK).
Για να κατανοήσουν καλύτερα τον μηχανισμό μέσω του οποίου η βιταμίνη Κ ασκεί νευροπροστατευτικές επιδράσεις, οι ερευνητές συνέκριναν τα προφίλ γονιδιακής έκφρασης των νευρικών βλαστοκυττάρων που υποβλήθηκαν σε θεραπεία με MK-4, μια ένωση που προκαλεί νευρωνική διαφοροποίηση, και μια ένωση που καταστέλλει τη διαφοροποίηση των βλαστοκυττάρων σε νευρώνες. Η ανάλυση των μεταγραφών αποκάλυψε ότι οι μεταβοτροπικοί υποδοχείς γλουταμινικού (mGluRs) μεσολαβούν στη νευρωνική διαφοροποίηση που προκαλείται από τη βιταμίνη Κ μέσω κατώτερων επιγενετικών και μεταγραφικών ρυθμίσεων. Οι επιδράσεις του MK-4 μεσολαβούνται ειδικά από το mGluR1. Σημαντικά, το mGluR1 έχει προηγουμένως εμπλακεί στη συνάπτική μετάδοση, και τα ποντίκια που στερούνται του mGluR1 παρουσιάζουν κινητική και συνάπτική δυσλειτουργία, χαρακτηριστικά γνωρίσματα των νευροεκφυλιστικών ασθενειών.
