היפוקסיה כתרופה: רמות חמצן נמוכות משיבות את התנועה במחלת פרקינסון

מדענים ממכון ברוד ומאוניברסיטת מסצ'וסטס ג'נרל בריגהאם הוכיחו כי היפוקסיה כרונית הדומה לאטמוספירה במחנה הבסיס של האוורסט (כ-15% חמצן) יכולה לעצור את התקדמות המחלה ואף להפוך חלקית את הפרעות התנועה בעכברים באמצעות מודל ניסיוני של מחלת פרקינסון. המחקר פורסם בכתב העת Nature Neuroscience.

מה עשו החוקרים?

• מודל פרקינסון: שינויים נוירודגנרטיביים דופמינרגיים האופייניים למחלת פרקינסון נגרמו בעכברים באמצעות רעלן MPTP.
• התערבות: בעלי החיים הוחזקו בתאים עם רמות חמצן מופחתות (סביבה היפוקסית) במשך מספר שבועות לפני ואחרי מתן MPTP. עכברי הביקורת חיו באווירה רגילה.
• הערכת השפעה: פעילות מוטורית נבדקה על גליל מסתובב ובמבחני קואורדינציה, והישרדות נוירונים הוערכה על ידי צביעה אימונוכית של תאי דופמין בחומר השחור.

ממצאים מרכזיים

1. שיקום תפקודים מוטוריים:

   • עכברים במצב של היפוקסיה שמרו על היכולת להישאר על גליל מסתובב בכמעט 90% מהרמה של בעלי חיים בריאים, בעוד שחיות ביקורת איבדו עד 60% מהאינדיקטור.

2. הגנה על נוירוני דופמין:

   • הסביבה ההיפוקסית דיכאה את הצטברות העודפת של מי חמצן וסמני עקה חמצונית, אשר תרמו לשימור נוירוני דופמין בחומר השחור.

3. חלון התערבות:

   • ההשפעה הנוירו-פרוטקטיבית הבולטת ביותר נצפתה כאשר החלה היפוקסיה לא יאוחר משבוע לפני ההתקפה הרעילה, אך גם לאחריה, "אקלים ההרים" האיץ את ההתאוששות החלקית.

מנגנונים מוצעים

• הפחתת עקה חמצונית: PO₂ מופחת מפחית את היווצרותם של מיני חמצן ריאקטיביים, שהם המפתח בפתוגנזה של מחלת פרקינסון.
• הפעלת מסלולים אדפטיביים: היפוקסיה מגרה גנים תלויי-HIF-1α המגבירים את עמידות הנוירונים ללחץ מטבולי ורעיל.
• כלכלה מטבולית: הפחתת צריכת החמצן מכניסה תאים ל"מצב חסכוני", ובכך מאטה תהליכים ניווניים.

"על ידי התבוננות בהתאוששות התפקוד המוטורי, הבנו שנוירונים רבים אינם מתים - הם פשוט מדוכאים. היפוקסיה 'מעירה' אותם ומגנה עליהם", אומרת המחברת הבכירה והמחברת הבכירה, ואמסי מוטה.

הזדמנויות ואתגרים

• היפוקסיה טיפולית: מפגשים קצרים בתא עם רמת חמצן מופחתת יכולים להיות משלימים לשיטות קלאסיות (L-dopa וגירוי עצבי).
• בטיחות ומינון: יש צורך לקבוע את הרמה ומשך הזמן האופטימליים של היפוקסיה כדי למנוע תופעות לוואי (היפוקסמיה, סיכונים ריאתיים).
• ניסויים קליניים: עתיד - מחקרי פיילוט מוקדמים באנשים עם מחלת פרקינסון לבחינת הסבילות של 'טיפול היפוקסי' והשפעתו על איכות החיים.

המחברים מדגישים את הנקודות המרכזיות הבאות:

1. נוירו-הגנה באמצעות 'חיסכון' מטבולי.
   "היפוקסיה מכניסה נוירוני דופמין למצב של דרישה מטבולית נמוכה, מפחיתה את היווצרותם של מיני חמצן ריאקטיביים ומגנה על תאים מפני רעילות MPTP", מציין פרופ' ואמסי מוטה.

2. תזמון הטיפול חשוב
   "ראינו את התועלת הגדולה ביותר כאשר היפוקסיה החלה 7 ימים לפני הנוירוטוקסין, אך היפוקסיה לאחר שבץ גם הביאה להתאוששות חלקית של התפקוד, ופתחה חלון להתערבות קלינית", מעיר המחבר השותף ד"ר ג'פרי מילר.

3. הפרספקטיבה של 'טיפול היפוקסי'
   "המעבר מפרמקולוגיה לוויסות טיפולי של סביבת המוח הוא גישה חדשה מיסודה. המשימה שלנו כעת היא לקבוע את פרמטרי ה-O₂ האופטימליים וליצור פרוטוקולים בטוחים לחולים במחלת פרקינסון", מסכמת ד"ר לינדה זו.

עבודה זו פותחת גישה פרדיגמתית חדשה להאטת ניוון עצבי בחולי פרקינסון - לא באמצעות תרופות, אלא על ידי שליטה באוויר הסביבתי בתוך המוח כדי ליצור תנאים דומים לאלה שבהם נוירוני דופמין שורדים.