מחקר: תוסף תזונה לספורטאים משפר את מחלת האלצהיימר

מחלת אלצהיימר היא מחלה ניוונית של המוח המתבטאת בפגיעה הולכת ומחמירה בחשיבה, בהתמצאות ובזיכרון, וגורמת סבל עצום הן לחולים והן לקרוביהם. אחד הסמנים העיקריים המקושרים למחלה זו ומשמש כדי לאבחן אותה הוא הופעת משקע חלבוני בשם עמילואיד בטא מסביב לתאי העָצָב ברקמת המוח. למרות התקציבים והמאמצים הרבים המוקדשים לחקר האלצהיימר, הגורם לה עדיין אינו ידוע וטרם פותחה תרופה למחלה.

הפגיעה העיקרית במוחם של חולי אלצהיימר מתרחשת באזור הנקרא היפוקמפוס, האחראי לעיבוד מידע ולתהליכי למידה וזיכרון. השינויים בהיפוקמפוס מתרחשים כבר בשלבים המוקדמים של המחלה, עוד לפני הופעת השינויים המטרידים בהתנהגות: חלה ירידה בהיווצרות של תאי עצב וקשרים בין-תאיים חדשים, רשתות עצביות קיימות נהרסות ומופיעים צברים של משקעי החלבון האופייניים המזיקים לרקמת המוח.

הכתבה פורסמה במקור באתר מכון דוידסון לחינוך מדעי 

כעת מחקר חדש מראה כי תרכובת בשם HMB, הנוצרת בגוף באופן טבעי ומשמשת כתוסף תזונה לספורטאים ולמתאמנים, עשויה לשפר את תפקוד התאים בהיפוקמפוס ולעכב את אובדן היכולות השכליות של עכברי מודל למחלת אלצהיימר.

תוסף תזונה שנוי במחלוקת

HMB, או בשמה המלא: β-הידרוקסי-β-מתילבוטיראט (β-hydroxy-β-methylbutyrate) היא תרכובת הנוצרת בגוף בתהליך הפירוק הטבעי של החומצה האמינית לאוצין. לאוצין היא חומצה אמינית חיונית, כלומר חומצה אמינית שגופנו אינו מסוגל לייצר אותה בעצמו ולכן אנחנו חייבים לצרוך אותה במזוננו. כבר בשנת 1996 הראו החוקר סטיבן ניסן (Nissen) ועמיתיו כי תוספת של HMB לתזונה של מתאמנים עיכבה את פירוק השריר לאחר אימוני התנגדות והובילה לירידה באחוז השומן בגוף. מכיוון שרק כחמישה אחוזים מהלאוצין שאנחנו צורכים בתזונה הופכים ל-HMB בגוף, החוקרים העריכו שכדי להשיג תוצאה טובה, כדאי למתאמנים לצרוך תוסף תזונה המכיל כמות גדולה של HMB. 

מאז נערכו מחקרים רבים על התרכובת. סקירות מקיפות שנעשו בעשור האחרון לא הצליחו להוכיח כי תוספת של HMB מביאה תועלת משמעותית לצעירים בריאים או לספורטאים. במחקר רוחב שניתח מספר גדול של מחקרים קודמים, חוקרים בדקו את ההשפעה של הוספת HMB לתזונה של חולי סרטן ומצאו כי התוספת הובילה לעלייה במסת השריר ולשיפור בתפקוד הכללי, ללא תופעות לוואי שליליות. יחד עם זאת, החוקרים מציינים כי מספר המחקרים האיכותיים בנושא מצומצם, ולכן קשה להסיק מסקנות ברורות.

מסתמן אם כן שתוסף תזונה המכיל כמות גדולה של HMB אינו מביא תועלת רבה למתאמנים ולאנשים צעירים ובריאים, ולעומת זאת הוא יכול לסייע לאנשים ששריריהם מדולדלים ומסיבה כלשהי, כגון חולי או גיל, הם אינם יכולים להגדיל את מסת השריר בעצמם באמצעות תזונה בריאה ופעילות גופנית. 

HMB נגד מחלה המדמה אלצהיימר בעכברים

במחקר החדש, החוקרים בחנו תחילה כיצד HMB משפיע על תאי עצב שבודדו מהיפוקמפוס של עכברים וגודלו בצלחת תרבית. הם התמקדו באזורים מיוחדים על גבי תאי העצב הקרויים קוצים דנדריטיים (dendritic spines). אלה בליטות זעירות על תאי המוח המתפקדות כמרכזים של קבלת מידע מתאי עצב אחרים ומווסתות את העברת האותות החשמליים בתא. באזורים אלה יש ריכוז גבוה של חלבונים החשובים לתקשורת הבין-תאית ולהולכה העצבית. כאשר החוקרים הוסיפו HMB לתרבית תאי העצב במשך יממה, חלה עלייה בגודל ובצפיפות של הקוצים הדנדריטיים שלהם. ניתוח מעמיק יותר של התאים הראה שהם ייצרו כמות גדולה יותר של חלבונים הנחוצים ליצירת קשרים בין-תאיים ולתפקוד תקין של המוח. ממחקרים קודמים ידוע שפעילות החלבונים האלה אצל חולי אלצהיימר היא נמוכה מאשר אצל אנשים בריאים. 

 בניסויי המשך, החוקרים בדקו מה היקף ההשפעה של החומר כאשר הוא ניתן לעכברים במזונם. החוקרים השתמשו בעכברי מעבדה שהונדסו גנטית לחלות במחלה המדמה תסמינים של מחלת אלצהיימר בבני אדם. המחלה איננה מחלת אלצהיימר עצמה, אבל יש לה תסמינים דומים, כגון המשקעים החלבוניים ברקמת המוח והתנהגויות שמצביעות על אובדן יכולות שכליות, כמו כושר למידה והתמצאות במרחב. בניסוי השתתפו 12 עכברי מודל למחלת אלצהיימר, שהחוקרים הוסיפו HMB למי השתייה של שישה מהם. ששת העכברים האחרים שימשו כקבוצת ביקורת, ולא קיבלו את הטיפול. 

החוקרים מצאו ש-HMB מגיע לאזור ההיפוקמפוס במוח של העכברים ונקשר לקולטן שלו על גבי תאי העצב. זהו ממצא חשוב, משום שהמוח מוגן על ידי מחסום הדם-מוח – השומר עליו, אך גם מונע את כניסתן של תרופות רבות. אחרי חודש ימים שבו קיבלו עכברי הניסוי את התוספת של HMB במים, בדקו החוקרים כיצד השפיע הטיפול על אותם החלבונים המועילים שהחומר הגדיל את כמותם בניסוי בתרבית התאים. כמויות החלבונים האלה היו נמוכות אצל עכברי מודל לאלצהיימר שלא קיבלו HMB במי השתייה שלהם. לעומת זאת, אצל עכברי המודל לאלצהיימר שקיבלו HMB במשך חודש, נמצאו רמות חלבונים כמעט זהות לאלו של עכברים בריאים. נוסף על כך, הטיפול ב-HMB צמצם מאוד את כמות החלבונים העמילואידיים היוצרים את משקעי החלבון המזיקים, שהם אחד הסמנים העיקריים לזיהוי ולאבחון של מחלת אלצהיימר בבני אדם.

חכמים במבוך 

לפחות ברמה המולקולרית, החוקרים הראו אפוא כי טיפול של חודש ב-HMB משפיע על תאי העצב בהיפוקמפוס ומעודד תהליכים תאיים האופייניים למוח בריא ואינם אופייניים למוח חולה אלצהיימר. אך מה לגבי היכולות השכליות? האם הטיפול משפיע גם על התסמינים הרפואיים של המחלה המדמה אלצהיימר בעכברים? כדי לענות על כך החוקרים בחנו את העכברים במבוך ברנס (Barnes maze), מבדק המאפשר להציב בפני עכברים משימות ולבדוק את כישוריהם המנטליים הקשורים להיפוקמפוס, כמו למידה מרחבית וזיכרון. 

המבוך בנוי כבמה מוגבהת המכילה מעגל ובו עשרים עד ארבעים פתחים, שרק אחד מהם מחובר למחילה שמתחת לבמה. העכבר מתחיל את המבדק במרכז המעגל. סביבו מופעלים גירויים שאינם נעימים לעכברים, כמו אורות בוהקים, ולכן העכבר מעוניין להימלט, כלומר להגיע למחילה. נותנים לעכברים לחקור את החורים במשך כמה ימים ועוקבים אחריהם. ככל שהם לומדים יותר, כך הם מוצאים את המחילה מהר יותר. במבדק זה נבדקים שני מדדים חשובים: האחד – כמה זמן נדרש להם כדי למצוא את המחילה, והאחר – כמה טעויות הם עושים עד שהם מגיעים לחור המוביל למחילה.

כצפוי, עכברי מודל לאלצהיימר מתפקדים במבוך בצורה טובה פחות מאשר עכברים בריאים. המחקר הראה כי טיפול ב-HMB מביא לשיפור בביצועיהם – ויתרה מזו, גם למינון של החומר יש השפעה: החוקרים בדקו שני מינונים של החומר, נמוך וגבוה, ומצאו כי המינון הגבוה הביא לתוצאות טובות יותר מהמינון הנמוך. עם זאת, העכברים המטופלים עדיין לא הגיעו להישגים של עכברים בריאים, כלומר לא מדובר בריפוי מלא, אלא בשיפור חלקי.

יתרונותיה של תרופה שהיא גם תוסף תזונה

נכון להיום, עדיין לא קיים טיפול יעיל למחלת אלצהיימר. התרופות המועטות שקיימות בשוק אמורות להקל את התסמינים בשלבים המוקדמים של המחלה או לעכב את ההתקדמות שלה, אך השפעתן מועטה עד בינונית והן אינן מועילות לכל החולים.

מחקרים קודמים הראו כי פעילות גופנית סדירה מעכבת את הזדקנות המוח ויכולה לעכב את התקדמות התסמינים של מחלות ניווניות של המוח. אם כך, אולי אין זה מפתיע לגלות שתוסף תזונה שתורם למסת השריר ולכושר הגופני של אוכלוסיות מסוימות עשוי להועיל גם לחולים במחלות שפעילות גופנית מיטיבה עם הסובלים מהן. 

המחקר שתיארנו כאן נערך כזכור על עכברים ואי-היכולת להקיש מעכברים לבני אדם היא אחת מהמגבלות שלו. מגבלה נוספת נעוצה בעובדה שאיננו יודעים בוודאות באיזה אופן HMB שיפר את תסמיני העכברים. ייתכן שהשפיע על חוזק העכברים והגדיל את מסת השריר שלהם ומסיבה זו הם תפקדו טוב יותר במבוך, שמעבר לאתגר השכלי הוא גם מעייף ודורש יכולת גופנית גבוהה. 

השלב הבא הוא ניסויים קליניים, כלומר ניסויים שיראו את הבטיחות והיעילות של התרופה בבני אדם. ל-HMB כבר יש כמה יתרונות: הוא עובר את מחסום הדם-מוח, אינו רעיל והוא זמין לשימוש – נתונים מצוינים לעומת תרופות פוטנציאליות אחרות למחלות ניווניות של המוח. בהתחשב בשלל הדל שהרפואה המודרנית מציעה כרגע לחולים במחלות אלה, גם אם ניסויים קליניים יראו בעתיד שהתוסף מצליח לשפר את מצב החולים במידה חלקית בלבד, הרי שתהיה זו הצלחה.