Ny forskning från David Geffen School of Medicine vid UCLA visar hur vitamin D3 och omega-3-fettsyror kan förbättra immunsystemets förmåga att rensa hjärnan från amyloidplack, vilket ytterligare belyser en möjlig roll för näringsämnen för att öka immunitet för att bekämpa Alzheimers sjukdom.
Ett team av akademiska forskare har pekat ut hur vitamin D3 och omega-3-fettsyror kan förbättra immunsystemets förmåga att rensa hjärnan från amyloidplack, ett av kännetecknen för Alzheimers sjukdom.
I en liten pilotstudie publicerad i februari. 5 nummer av Journal of Alzheimer's Disease , identifierade forskarna nyckelgener och signalnätverk som regleras av vitamin D3 och omega-3-fettsyran DHA (docosahexaensyra) som kan hjälpa till att kontrollera inflammation och förbättra plackrensningen.
Tidigare laboratoriearbete av teamet hjälpte till att klargöra nyckelmekanismer som är involverade i att hjälpa vitamin D3 att rensa amyloid-beta, det onormala proteinet som finns i placket. Den nya studien utökar de tidigare fynden med vitamin D3 och belyser rollen av omega-3 DHA.
"Vår nya studie kastar ytterligare ljus över en möjlig roll för näringsämnen som vitamin D3 och omega-3 för att stärka immuniteten för att hjälpa till att bekämpa Alzheimers", säger studieförfattaren Dr. Milan Fiala, en forskare vid David Geffen School of Medicine vid UCLA .
För studien tog forskare blodprover från både Alzheimers patienter och friska kontroller, och isolerade sedan kritiska immunceller som kallas makrofager från blodet. Makrofager är ansvariga för att sluka upp amyloid-beta och andra avfallsprodukter i hjärnan och kroppen.
Teamet inkuberade immuncellerna över natten med amyloid-beta. De tillsatte antingen en aktiv form av vitamin D3 kallad 1alfa,25-dihydroxivitamin D3 eller en aktiv form av omega-3-fettsyran DHA som heter resolvin D1 till några av cellerna för att mäta effekten de hade på inflammation och amyloid-beta-absorption.
Både 1alfa, 25-dihydroxivitamin D3 och resolvin D1 förbättrade förmågan hos Alzheimers patienters makrofager att sluka upp amyloid-beta, och de hämmade celldöden som induceras av amyloid-beta. Forskare observerade att varje näringsmolekyl använde olika receptorer och vanliga signalvägar för att göra detta.
Tidigare arbete av teamet, baserat på funktionen hos Alzheimers patienters makrofager, visade att det finns två grupper av patienter och makrofager. I den aktuella studien fann forskarna att makrofagerna hos Alzheimerpatienterna differentiellt uttryckte inflammatoriska gener, jämfört med de friska kontrollerna, och att två distinkta transkriptionsmönster hittades som ytterligare definierar de två grupperna:Grupp 1 hade en ökad transkription av inflammatoriska gener, medan grupp 2 hade minskad transkription. Transkription är det första steget som leder till genuttryck.
"Ytterligare studie kan hjälpa oss att identifiera om dessa två distinkta transkriptionsmönster av inflammatoriska gener möjligen kan skilja antingen två stadier eller två typer av Alzheimers sjukdom", säger studieförfattaren Mathew Mizwicki, en assisterande forskare vid David Geffen School of Medicine vid UCLA.
Medan forskare fann att 1alfa,25-dihydroxivitamin D3 och resolvin D1 avsevärt förbättrade clearance av amyloid-beta av makrofager hos patienter i båda grupperna, upptäckte de subtiliteter i effekterna av de två substanserna på uttrycket av inflammatoriska gener i de två grupperna. I grupp 1, gruppen med ökad inflammation, visade makrofager en minskning av inflammatorisk aktivering; i grupp 2 visade makrofager en ökning av de inflammatoriska generna IL1 och TLRs när antingen 1alpha,25-Dihydroxyvitamin D3 eller resolvin D1 tillsattes.
Fler studier behövs, sa Fiala, men dessa skillnader kan vara förknippade med svårighetsgraden av patienternas närings- och/eller metabola brister av vitamin D3 och DHA, såväl som omega-3-fettsyran EPA (eikosapentaensyra).
"Vi kan upptäcka att vi måste noggrant balansera tillskottet med vitamin D3 och omega-3-fettsyror, beroende på varje patient för att hjälpa till att främja effektiv clearing av amyloid-beta," sa Fiala. "Detta är ett första steg för att förstå vilken form och i vilka patienter dessa näringsämnen kan fungera bäst."
Enligt Fiala kan en aktiv (ej oxiderad) form av omega-3 DHA, som är föregångaren till resolvin D1 som används i denna studie, fungera bättre än mer kommersiellt tillgängliga former av DHA, som i allmänhet inte är skyddade mot oxidation som kan göra en molekyl inaktiv.
Nästa steg är en större studie för att bekräfta resultaten, samt en klinisk prövning med omega-3 DHA, sa forskarna.
Alzheimers Association bidrog till den inledande fasen av studien.
Fiala är konsult för Smartfish Company som producerar en dryck med en aktiv form av omega-3 DHA.
Ytterligare studieförfattare inkluderar Guanghao Liu, Larry Magpantay, James Sayre, Avi Siani, Michelle Mahanian, Rachel Weitzman, Eric Hayden, Mark J. Rosenthal, Ilka Nemere, John Ringman och David B. Teplow.
Referens:Mathew T. Mizwicki, et al., "1α,25-Dihydroxyvitamin D3 and Resolvin D1 Retune the Balance between Amyloid-β Phagocytosis and Inflammation in Alzheimer's Disease Patients."
DOI:10.3233/JAD-121735 P>
