Door licht geïnduceerde behandelingen met organische fotosensitizers hebben voordelen bij het beheren van de behandeling in tijd en gebied. (Bron: Wikipedia) Onderzoekers hebben blauwe LED-lampen gebruikt om de opbouw van een eiwit waarvan bekend is dat het de ziekte van Alzheimer veroorzaakt effectief te voorkomen, een vooruitgang die de weg kan effenen voor door licht geïnduceerde behandelingen voor neurodegeneratieve ziekten.
Wetenschappers van het Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) en het Korea Research Institute of Bioscience and Biotechnology hebben een onderzoek uitgevoerd om een abnormale verzameling bèta-amyloïden, een eiwit dat vaak in de hersenen wordt aangetroffen, te onderdrukken met behulp van foto-geëxciteerde porfyrines. Van bèta-amyloïde plaques is bekend dat ze de ziekte van Alzheimer veroorzaken. De bevinding suggereert nieuwe manieren om neurodegeneratieve ziekten te behandelen, waaronder de ziekte van Alzheimer.
Door licht geïnduceerde behandelingen met organische fotosensitizers hebben voordelen bij het beheren van de behandeling in tijd en gebied. In het geval van kankerbehandelingen gebruiken artsen fotodynamische therapieën waarbij een patiënt wordt geïnjecteerd met een organische fotosensitizer en licht wordt geworpen op de laesie van de patiënt. Dergelijke therapieën waren echter nooit gebruikt om neurodegeneratieve ziekten te behandelen.
Alzheimer begint wanneer een eiwit genaamd bèta-amyloïde wordt aangemaakt en afgezet in de hersenen van een patiënt. Het abnormaal gevouwen eiwit dat op deze manier wordt gecreëerd, beschadigt de hersencellen door de afbraak van hersenfuncties te induceren, bijvoorbeeld dementie. Als de aanmaak van bèta-amyloïde in een vroeg stadium kan worden onderdrukt, stopt de vorming van amyloïde-afzettingen. Dit kan de ziekte van Alzheimer voorkomen of de voortgang ervan stoppen.
Het onderzoeksteam heeft de opbouw van bèta-amyloïden effectief voorkomen door blauwe LED-lampen en een porfyrine-inductor, een biocompatibele organische verbinding, te gebruiken. Door lichtenergie te absorberen, bereikt een fotosensibilisator zoals porfyrine de excitatietoestand. Actieve zuurstof wordt aangemaakt als het porfyrine terugkeert naar zijn grondtoestand. De actieve zuurstof oxideert een bèta-amyloïde monomeer en verstoort de assemblage ervan door het te combineren. De techniek werd getest op drosophilae of fruitvliegjes, die werden geproduceerd om Alzheimer te modelleren op ongewervelde dieren.
Het onderzoek toonde aan dat symptomen van de ziekte van Alzheimer bij de fruitvliegjes, zoals schade aan synaps en spieren, neuronale apoptose, degradatie in motiliteit en verminderde levensduur, werden verlicht. Behandelingen met licht bieden extra voordelen - er is minder medicatie nodig dan bij andere medicamenteuze behandelingen en er zijn minder bijwerkingen. Wanneer ontwikkeld, zal fotodynamische therapie om deze reden op grote schaal worden gebruikt.
Dit werk is van belang omdat het de eerste keer was dat licht en fotosensibilisatoren werden gebruikt om afzettingen van bèta-amyloïden te stoppen, zei Chan Beum Park van de afdeling Materials Science and Engineering van KAIST. De studie werd gepubliceerd in het tijdschrift Angewandte Chemie.