Regenerace mozku – způsob jak si udržet zdraví 5/5 (6)

Co odhalují současné výzkumy o houbách, nervové soustavě a neurologických onemocněních?

Tlukot srdce, rozpínání a smršťování plic a pohyb našich končetin je řízen nervovou soustavou. Nervová soustava je spletitější než řídicí středisko NASA, jde o složitou síť buněk, které koordinují všechny činnosti v našem těle včetně mimovolních procesů, jako je trávení. Neurony jsou jako elektrické rozvody nervové soustavy a přenášejí informace v podobě elektrochemických impulsů; veškeré dění v našem těle je vyvoláno elektrochemickou signalizací neuronů. I naše vnímání světa je vytvářeno neuronovou signalizací; vyměňte rozvody a naše vnímání světa se změní. Alzheimerova choroba, bipolární porucha, deprese nebo ztráta paměti všechny přímo souvisí s nesprávným fungováním nervové soustavy. Udržování schopnosti nervové soustavy přenášet informace je klíčové pro naše přežití a celkové zdraví.

Neuroplasticita mozku – proč se malé děti snadno učí jazky

Astrocyty jsou nejhojnější buňky v mozku. Udržují a opravují neurony a regulují vnitřní prostředí nervové soustavy. Kromě jiných rolí astrocyty vytvářejí nervový růstový faktor (NGF), což vědci označují za jednu z nejdůležitějších funkcí pro udržení zdraví mozku. NGF je bílkovina, která se váže na různé receptory, aby aktivovala růst a opravu neuronů. Vědci zjistili, že NGF je zásadní pro vývoj neuroplasticity a jeho nízká hladina je spojena s mnoha neurologickými onemocněními. Neuroplasticita popisuje schopnost mozku přizpůsobit se podnětům a zahojit se po zranění; je také zásadní pro uchování vzpomínek a zlepšení nálady. Malé děti jsou schopné se snadno učit jazyky díky vysokému stupni neuroplasticity; neuronové sítě v mozku doslova mění podobu, aby pojmuly a uložily nové informace. Je těžké překonat dlouhý záchvat deprese bez reorganizace struktury neuronů. Dvě nedávné studie publikované v časopisech The American Journal of Geriatric Psychiatry[1] a World Journal of Biological Psychiatry[2] došly k závěru, že lidé s diagnostikovanou bipolární poruchou mají sníženou hladinu NGF, a tudíž jim chybí neuroplasticita.

Alzheimerova choroba a hladina NGF

Alzheimerova choroba je neurologické onemocnění, kdy jsou neurony zamotané a zablokované v bílkovinném plaku nazývaným beta-amyloid. V pokročilých stádiích Alzheimera přichází ztráta kognitivních schopností a paměti a mimovolní tělesné procesy začínají selhávat – pamatujte, že nervová soustava řídí všechny procesy v těle. Tvorba bílkovin NGF a beta-amyloidu je řízena stejnou dráhou známou jako JNK. Správné fungování dráhy JNK vede k dorůstání neuronů a zvýšené neuroplasticitě, zatímco vadná dráha má za následek nesprávné skládání bílkovin související s tvorbou beta-amyloidu. Protože dráhu JNK aktivují různé receptory, řízení činnosti receptorů může mít značný dopad na nižších úrovních. Představte si řeku Colorado, která protéká Grand Canyonem v Arizoně. Řeku tvoří přítoky sbíhající se v Coloradu. Velká řeka Colorado je dráha JNK a přítoky jsou různé receptory. Pokud jsou přítoky vyschlé, Colorado bude mít nízký průtok, více odhalené kameny, nižší zákal a vyšší teplotu. Když jsou přítoky plné roztátého sněhu, Colorado bude mít silný průtok a často bude kalnější kvůli zvýšené erozi. Vytvoří se nové peřeje a řeka se úplně změní. V závislosti na tom, jak jsou receptory stimulovány, je JNK jiná. Vědci zjistili, že když NGF není přítomen nebo se nesyntetizuje, často se tvoří beta-amyloid[3]. Proto se v poslední době výzkum Alzheimera soustředí na řízení JNK použitím léků, které ovlivňují upstreamové receptory.

Hericium podporuje produkci NGF

Erinaciny a hericenony jsou dva druhy sloučenin obsažené v houbách korálovcích ježatých, které mají silný účinek na dráhu JNK. Podle článku publikovaného v Journal of Mycology[4] sloučeniny v korálovci ježatém, obzvláště erinaciny, podporují produkci NGF. Výzkum naznačil souvislost konzumace korálovce ježatého se zvýšenými kognitivními schopnostmi, neroplasticitou a uchováním vzpomínek [5][6][7]. Studie prováděné jak in vitro, tak in vivo prokázaly, že zvýšená mozková aktivita je spojena s aktivací JNK a následnou produkcí NGF[8]. Studie publikovaná v Journal of Neuroscience Research také ukázala, že lék podobný erinacinům a hericenonům tlumil tvorbu beta-amyloidu prostřednictvím exprese JNK[9]. Proto vznikla myšlenka, že korálovec ježatý by mohl být účinným terapeutikem pro zpomalení rozvoje Alzheimerovy choroby. Produkce NGF díky korálovci ježatému a neodmyslitelný prospěch a účinky NGF jsou dobře prozkoumány. Nervová soustava je však velice komplikovaná a chybí úplné pochopení mnoha mechanismů. Je třeba dalších výzkumů, aby byl stanoven rozsah účinků konzumace korálovce ježatého na produkci NGF, inhibici syntézy beta-amyloidu a jeho účinek na neurologická onemocnění.

Klíčové pojmy:

Astrocyty: Buňky v mozku a míše, které napomáhají mnoha důležitým procesům. Mimo jiné jsou zodpovědné za údržbu nervových buněk a optimalizaci metabolických onemocnění regulací koncentrace živin a pH. Beta-amyloid: Krátký řetězec aminokyselin (malá bílkovina), který se vytváří prostřednictvím fragmentace větší bílkoviny zvané amyloidový prekurzorový protein (APP). Má se za to, že APP hraje roli při buněčné signalizaci a existuje teorie, že jeho fragmentace na beta-amyloid je faktorem přispívajícím k vývoji Alzheimerovy choroby. Erinaciny: Skupina chemických látek zvaných diterpenoidy, které stimulují produkci nervového růstového faktoru prostřednictvím aktivace dráhy JNK. Hericenony: Terpenoidy běžně se nacházející v plodnicích korálovce ježatého. Ačkoli se má za to, že hericenony pomáhají posílit mozek, mechanismu jejich účinku nerozumíme tak dobře jako účinku erinacinů. JNK: Jiným názvem c-Jun N-terminální kináza. JNK je dráha, která když je aktivována, modifikuje a uvolňuje bílkoviny, které mohou regulovat růst, přežití a údržbu buněk. JNK je řízena upstreamovými receptory.

Nervový růstový faktor (NGF):

Je bílkovina, která je nesmírně důležitá pro růst a zachování nervů. NGF se váže na různé enzymy zodpovědné za budování nervových buněk a aktivuje je. Studie ukázaly, že NGF je důležitý pro prevenci a terapii neurologických onemocnění a dokonce i při opravování srdce a mozku po zranění. Nervová soustava: Koordinuje všechny tělesné procesy. Jde o řídicí soustavu. Všechny naše smysly jsou řízeny nervovou soustavou. Po stimulaci jsou do oběhu vyslány elektrochemické signály a tělo na ně reaguje. Neurony: Je buňka, která přijímá a přenáší informace v podobě elektrochemických signálů. Stejně jako dráty v elektronickém zařízení neurony zprostředkovávají přenos informací v našem těle. Neuroplasticita: Schopnost neuronových drah změnit se v závislosti na vnějších a vnitřních podnětech. Když se naše okolí změní nebo když je mozek zraněný, neurony se reorganizují. Když se naučíme novou informaci, neurální dráhy se změní a vytvoří to, čemu říkáme „paměť“. Právě neuroplasticita nám umožňuje pamatovat si informace a uzdravit se po zranění.

Vybrané výzkumy a úryvky:

Ma, B., Shen, J., Yu, H., Ruan, Y., Wu, T., & Zhao, X. (2010). Hericenony a erinaciny: stimulátory biosyntézy nervového růstového faktoru (NGF) v druhu Hericium erinaceus. Mycology, 1(2), 92-98. „Hericenony a erinaciny jsou dvě přírodní látky izolované z plodnice a podhoubí H. erinaceus a většina sloučenin vykazuje aktivitu při podpoře syntézy NGF. Hericenony a erinaciny jsou sloučeniny s nízkou molekulární hmotností, které snadno prostupují hematoencefalickou bariérou.“ Mori, K., Obara, Y., Moriya, T., Inatomi, S., & Nakahata, N. (2011). Účinky druhu Hericium erinaceus na učení navozené amyloid β(25-35) peptidem a ztrátu paměti u myší. Biomedical Research, 32(1), 67-72. „Bylo zjištěno, že H. erinaceus podporuje sekreci nervového růstového faktoru in vitro a in vivo. Nervový růstový faktor se účastní při údržbě a uspořádávání cholinergních neuronů v centrální nervové soustavě. Tato zjištění naznačují, že by H. erinaceus mohlo být vhodné pro prevenci nebo terapii demence. V této studii jsme zkoumali účinky Hericium erinaceus na učení navozené amyloid β(25-35) peptidem a ztrátu paměti u myší. Myším bylo intracerebroventrikulárně podáno 10 μg amyloid β(25-35) peptidu 7. a 14. den a jejich strava obsahovala H. erinaceus po 23denní období experimentu. Paměť a schopnost učení byly testovány prostřednictvím behaviorálních farmakologických metod zahrnujících test v Y-bludišti a test rozpoznání nových předmětů. Výsledky odhalily, že Hericium erinaceus předcházelo poruchám prostorové krátkodobé a zrakově-rozpoznávací paměti způsobeným amyloid β(25-35) peptidem.

Tato zjištění naznačují, že Hericium erinaceus by mohlo být užitečné při prevenci kognitivních dysfunkcí.“

Mori, K., Inatomi, S., Ouchi, K., Azumi, Y., & Tuchida, T. (2009). Pozitivní účinky houby jamabušitake (Hericium erinaceus) na mírné kognitivní vady: dvojitě zaslepená, placebem kontrolovaná klinická studie. Phytotherapy Research, 23(3), 367-372. „Dvojitě zaslepená, placebem kontrolovaná studie s paralelními skupinami byla provedena na japonských mužích a ženách ve věku 50-80 let s diagnózou lehké kognitivní poruchy za účelem prozkoumání účinnosti orálního podání jedlé houby jamabušitake (Hericium erinaceus) na zlepšení kognitivních poruch s použitím stupnice pro posouzení kognitivních funkcí vycházející z revidované Hasegawovy stupnice demence (HDS-R). Po dvou týdnech přípravných vyšetření bylo 30 subjektů náhodně rozděleno do dvou 15členných skupin, jedna z nich obdržela jamabušitake a druhá obdržela placebo. Subjekty ve skupině užívající jamabušitake braly čtyři 250mg tablety obsahující 96 % sušené jamabušitake třikrát denně po dobu 16 týdnů. Po ukončení jejich podávání byly subjekty sledovány po další 4 týdny. V 8., 12. a 16. týdnu studie vykazovala skupina užívající jamabušitake významně lepší výsledky na stupnici pro posouzení kognitivních funkcí v porovnání se skupinou užívající placebo. Výsledky skupiny užívající jamabušitake se zlepšovaly s délkou podávání, ale ve 4. týdnu po ukončení 16týdenního podávání se výsledky významně zhoršily.

Laboratorní testy neprokázaly žádné nežádoucí účinky jamabušitake. Výsledky získané touto studií naznačují, že jamabušitake je účinná pro zmírnění lehkých kognitivních poruch.“

Shimbo, M., Kawagishi, H., & Yokogoshi, H. (2005). Erinacin A zvyšuje množství katecholaminu a nervového růstového faktoru v centrální nervové soustavě potkanů. Nutrition Research, 25(6), 617-623. „Nervový růstový faktor (NGF) je bílkovina nezbytná pro podporu růstu a údržby periferních sympatických neuronů. O novém diterpenoidu erinacinu izolovaného z uměle vypěstovaného podhoubí druhu Hericium erinacium se ví, že má silné stimulační účinky na syntézu NGF.“ „Potkani byli léčeni erinacinem A intubací po první 3 týdny od narození do odstavení a intragastricky od 4. do 5. týdne. Potkaniterapii touto sloučeninou měli zvýšenou hladinu noradrenalinu i kyseliny homovanilové v locus coeruleus (LC) ve 4 týdnech věku a zvýšenou hladinu NGF v LC i hippocampu v 5 týdnech věku. Byly potvrzeny účinky erinacinu A v centrální nervové soustavě potkanů.“ Calissano, P., Matrone, C., & Amadoro, G. (2010). Nervový růstový faktor jako příklad neurotrofinů souvisejících s Alzheimerovou chorobou. Developmental Neurobiology, 70(5), 372-383.

„V nedávné době jsme prokázali přímou a kauzální korelaci mezi přerušením signálu NGF a aktivací amyloidogeneze.

Po odstranění NGF diferenciované buňky PC12 vykazují nitro- a mimobuněčnou akumulaci Ab s následnou apoptotickou smrtí. Oběma těmto událostem ve velké míře nebo úplně předchází protilátky Ab, b a c inhibitory sekretázy nebo částečné umlčení APP mRNA (Matrone et al., 2008a). Důkaz, že sérová deprivace navozuje apoptotickou smrt, které nepředchází anti Ab činidla, naznačuje, že nedostatečné zásobení NGF může přímo způsobovat apoptózu zprostředkovanou Ab pravděpodobně prostřednictvím aktivace molekulárních mechanismů vedoucích ke zvýšení exprese a zpracování APP a/nebo k nerovnováze fyziologické aktivity sekretázy/sekretáz.“ Yoshida, H., Metoki, N., Ishikawa, A., Imaizumi, T., Matsumiya, T., Tanji, K., et al. (2010). Edaravon zlepšuje expresi nervového růstového faktoru v lidských astrocytech vystavených hypoxii/reoxygenaci. Neuroscience Research, 66(3), 284-289. „V této studii bylo zjištěno, že edaravon aktivuje dráhu JNK, která podporuje expresi NGF, což lze považovat za jeden z mechanismů farmakologické efektivity této látky. Nedávná studie přinesla podobné závěry pro etanolový výtažek jedlé houby Hericium erinaceus (jamabušitake), kdy bylo prokázáno

že podporuje expresi NGF v buňkách lidského astrocytomu 1321N1 prostřednictvím signalizace JNK.“

Yoshida, H., Itoh, K., Mimura, J., Satoh, K., Kosaka, K., Hayakari, R., et al. (2011). Edaravon a kyselina karnosová synergisticky zlepšují expresi nervového růstového faktoru v lidských astrocytech při hypoxii/reoxygenaci. Neuroscience Research, 69(4), 291-298. „Produkce NGF je považována za jednu z hlavních funkcí astrocytů při udržování homeostázy v mozku. Hladiny NGF v mozku a v oběhu značně kolísají v reakci na stresující události.“ Diniz, B., Teixeira, A., Machado-Vieira, R., Talib, L., Gattaz, W., & Forlenza, O. (2013). Snížený sérový nervový růstový faktor u pacientů s depresí ve vyšším věku. The American journal of geriatric psychiatry: official journal of the American Association for Geriatric Psychiatry, 21(5), 493-496. „Hladina NGF značně klesla u starších pacientů s anamnézou závažné deprese, podobně jako u pacientů v současnosti procházejícími depresivní epizodou. To naznačuje, že snížení hladiny sérového NGF může být predisponujícím ukazatelem deprese ve vyšším věku. Pokles hladiny NGF pozorovaný u těchto subjektů může být známkou významného narušení neurotrofických regulačních mechanismů, ke kterému dojde během depresivní epizody a které se úplně neobnoví ani navzdory klinickému zlepšení po terapii antidepresivy.“ Barbosa, I. G., Huguet, R. B., Neves, F. S., Reis, H. J., Bauer, M. E., Janka, Z., et al. (2011). Porušená homeostáza nervového růstového faktoru u pacientů s bipolární poruchou. World Journal of Biological Psychiatry, 12(3), 1-5.

„Koncentrace NGF v plazmě se snížila u pacientů s BP ve srovnání s kontrolními subjekty.

Bipolární jedinci v manické fázi měli nižší hladinu NGF než pacienti v euthymní fázi nebo kontrolní subjekty. Hladina NGF negativně korelovala se závažností mánie. Závěry. Toto je první studie, která vyhodnocuje hladinu NGF u pacientů s BP, čímž dále podporuje hypotézu oslabené neuroplasticity při BP. Tato data také naznačují, že měření NGF by mohlo být používáno jako biologický ukazatel manického stavu.“ Kolotushkina, E., Moldavan, M., Voronin, K., & Skibo, G. (2003). Vliv výtažku druhu Hericium erinaceus na proces myelinizace in vitro. FiziolohichnyÄ­ zhurnal, 49(1), 38-45. „Proces myelinizace za přítomnosti výtažku začal dříve ve srovnání s kontrolními subjekty a probíhal ve vyšší míře. Výtažek H. erinaceus tedy podporoval normální vývoj kultivovaných cerebelárních buněk a vykazoval regulační účinek na proces geneze myelinu in vitro.“ Mori, K., Obara, Y., Hirota, M., Azumi, Y., Kinugasa, S., Inatomi, S., et al. (2008). Účinek druhu Hericium erinaceus na podporu nervového růstového faktoru v buňkách lidského astrocytomu 1321N1. Biological & Pharmaceutical Bulletin, 31(9), 1727-1732.

„Neurotrofické faktory jsou zásadní pro udržování a organizování funkcí neuronů

tudíž se očekává, že substance podobné neurotrofickým faktorům nebo jejich induktory budou užívány při terapii neurodegenerativních onemocnění, jako například Alzheimerova choroba. V této studii jsme nejprve zkoumali účinky etanolových výtažků čtyř jedlých hub, Hericium erinaceus (jamabušitake), Pleurotus eryngii (eringi), Grifola frondosa (maitake) a Agaricus blazei (himematsutake), na expresi genu nervového růstového faktoru (NGF) v buňkách lidského astrocytomu 1321N1. Z těchto čtyř houbových výtažků jen výtažek Hericium erinaceus podporoval expresi NGF mRNA s účinkem závislým na koncentraci.“ „Výtažky H. erinaceus navíc podporovaly fosforylaci JNK a jeho downstreamového substrátu c-Jun a zvyšovaly expresi c-fos, což naznačuje, že H. erinaceus podporuje genovou expresi NGF prostřednictvím signalizace JNK. Navíc jsme zkoumali také efektivitu H. erinaceus in vivo. Myši ddY, kterým bylo podáváno krmivo s obsahem 5 % sušené H. erinaceus po dobu 7 dní, vykazovaly zvýšenou úroveň exprese NGF mRNA v hippocampu.“ Meloni, M., Quaini, F., Emanueli, C., Madeddu, P., Campesi, I., Spillmann, F., et al. (2010). Nervový růstový faktor podporuje obnovu srdce po infarktu myokardu. Circulation Research, 106(7), 1275-1284. „Nervový růstový faktor (NGF) podporuje angiogenezi a přežití kardiomyocytů, přičemž oboje je žádoucí pro hojení po infarktu myokardu.“ „NGF vyvolává pleiotropní prospěšné působení v srdci po IM. NGF by měl být zvažován jako kandidát pro terapeutickou regeneraci srdce.“

ZDROJE:

[1] Diniz, B., Teixeira, A., Machado-Vieira, R., Talib, L., Gattaz, W., & Forlenza, O. (2013). Reduced serum nerve growth factor in patients with late-life depression. The American journal of geriatric psychiatry: official journal of the American Association for Geriatric Psychiatry, 21(5), 493-496.[2] Barbosa, I. G., Huguet, R. B., Neves, F. S., Reis, H. J., Bauer, M. E., Janka, Z., et al. (2011). Impaired nerve growth factor homeostasis in patients with bipolar disorder. World Journal of Biological Psychiatry, 12(3), 1-5.[3] Calissano, P., Matrone, C., & Amadoro, G. (2010). Nerve growth factor as a paradigm of neurotrophins related to Alzheimer’s disease. Developmental Neurobiology, 70(5), 372-383.[4] Ma, B., Shen, J., Yu, H., Ruan, Y., Wu, T., & Zhao, X. (2010). Hericenones and erinacines: stimulators of nerve growth factor (NGF) biosynthesis in Hericium erinaceus. Mycology, 1(2), 92-98.[5] Mori, K., Obara, Y., Moriya, T., Inatomi, S., & Nakahata, N. (2011). Effects of Hericium erinaceus on amyloid β(25-35) peptide-induced learning and memory deficits in mice. Biomedical Research, 32(1), 67-72.[6] Mori, K., Inatomi, S., Ouchi, K., Azumi, Y., & Tuchida, T. (2009). Improving effects of the mushroom Yamabushitake (Hericium erinaceus) on mild cognitive impairment: a double-blind placebo-controlled clinical trial. Phytotherapy Research, 23(3), 367-372.[7] Shimbo, M., Kawagishi, H., & Yokogoshi, H. (2005). Erinacine A increases catecholamine and nerve growth factor content in the central nervous system of rats. Nutrition Research, 25(6), 617-623.[8] Mori, K., Obara, Y., Hirota, M., Azumi, Y., Kinugasa, S., Inatomi, S., et al. (2008). Nerve growth factor-inducing activity of Hericium erinaceus in 1321N1 human astrocytoma cells. Biological & Pharmaceutical Bulletin, 31(9), 1727-1732.[9] Yoshida, H., Metoki, N., Ishikawa, A., Imaizumi, T., Matsumiya, T., Tanji, K., et al. (2010). Edaravone improves the expression of nerve growth factor in human astrocytes subjected to hypoxia/reoxygenation. Neuroscience Research, 66(3), 284-289.