De ziekte van Alzheimer, de progressieve hersenaandoening die tevens de belangrijkste oorzaak van dementie wereldwijd is, is al lang een bron van frustratie voor onderzoekers en een vloek voor miljoenen. Ondanks tientallen jaren van inspanning en miljarden aan financiering blijft een genezing ongrijpbaar. Nieuwe antilichaam-gebaseerde behandelingen die zich richten op amyloïde β (Aβ) zijn recent verschenen, maar hun voordelen zijn op zijn best bescheiden. Ze zijn ook duur en kunnen immuungerelateerde bijwerkingen veroorzaken, wat ongeveer even nuttig is als een brandblusser die de kamer met rook vult.

Betreed arginine, een van nature voorkomend aminozuur dat al verkrijgbaar is als vrij verkrijgbaar supplement en ongeveer evenveel kost als een middelmatige boterham. Een studie gepubliceerd in Neurochemistry International door onderzoekers van de Kindai Universiteit en partnerinstellingen toonde aan dat arginine de ophoping van schadelijke Aβ-eiwitten in diermodellen van Alzheimer kan verminderen. Arginine werkt ook als een veilige chemische chaperonne, die eiwitten helpt hun juiste structuur te behouden - in wezen een gangbewaker voor moleculen.

Het team, waaronder afstudeerstudent Kanako Fujii en professor Yoshitaka Nagai van de afdeling Neurologie van de Faculteit der Geneeskunde van de Kindai Universiteit in Osaka, samen met universitair hoofddocent Toshihide Takeuchi, benadrukte dat de doses en methoden die in deze studie werden gebruikt specifiek waren ontworpen voor onderzoek en niet hetzelfde zijn als commerciële producten. Dus begin alsjeblieft nog niet met het naar binnen werken van argininesupplementen van je plaatselijke apotheek.

In laboratoriumexperimenten toonden de wetenschappers eerst aan dat arginine de vorming van Aβ42-aggregaten kan blokkeren, die als bijzonder giftig worden beschouwd. Het effect nam toe met hogere concentraties, want soms is meer echt meer. Vervolgens testten ze oraal arginine in twee gevestigde Alzheimer-modellen, en in beide gevallen verminderde argininebehandeling de ophoping van Aβ en verminderde het de schadelijke effecten ervan.

"Onze studie toont aan dat arginine Aβ-aggregatie zowel in vitro als in vivo kan onderdrukken," legt prof. Nagai uit. "Wat deze bevinding opwindend maakt, is dat arginine al bekend staat als klinisch veilig en goedkoop, waardoor het een veelbelovende kandidaat is voor herpositionering als therapeutische optie voor AD."

In het muismodel gingen de voordelen verder dan het verminderen van eiwitophoping. Arginine verlaagde de niveaus van amyloïde plaques en verminderde de hoeveelheid onoplosbaar Aβ42 in de hersenen. Behandelde muizen presteerden ook beter in gedragstests, wat waarschijnlijk betekent dat ze doolhoven navigeerden met minder verkeerde afslagen. De onderzoekers ontdekten dat arginine de activiteit verminderde van genen die gekoppeld zijn aan pro-inflammatoire cytokines, die geassocieerd worden met neuro-inflammatie - een belangrijk kenmerk van Alzheimer. Dit suggereert dat arginine niet alleen schadelijke eiwitaggregatie kan voorkomen, maar ook hersencellen breder kan beschermen.

"Onze bevindingen openen nieuwe mogelijkheden voor het ontwikkelen van arginine-gebaseerde strategieën voor neurodegeneratieve ziekten veroorzaakt door eiwitvouwing en aggregatie," merkt prof. Nagai op. "Gezien het uitstekende veiligheidsprofiel en de lage kosten, zou arginine snel kunnen worden vertaald naar klinische onderzoeken voor Alzheimer en mogelijk andere gerelateerde aandoeningen."

De studie benadrukt de groeiende interesse in medicijnherpositionering, waarbij nieuwe toepassingen worden gevonden voor bestaande, goed gekarakteriseerde verbindingen. Omdat arginine al klinisch wordt gebruikt in Japan en is aangetoond veilig de hersenen te bereiken, zou het enkele van de vroege hindernissen kunnen omzeilen die de traditionele medicijnontwikkeling vertragen. Toch waarschuwen de onderzoekers dat er meer werk nodig is. Aanvullende preklinische en klinische studies zullen nodig zijn om te bepalen of deze resultaten bij mensen kunnen worden gereproduceerd en om de meest effectieve doseringsstrategieën vast te stellen.

Desalniettemin leveren de bevindingen sterk vroeg bewijs dat eenvoudige nutritionele of farmacologische benaderingen kunnen helpen amyloïdeophoping te verminderen en de hersenfunctie te verbeteren. Naast het potentieel als behandeling werpt dit werk nieuw licht op hoe Aβ-eiwitten zich vormen en ophopen.