L-Serine: Pendekatan Baru Radikal untuk ALS, Parkinson dan Alzheimer

Terdapat kejayaan yang muncul dalam rawatan sklerosis lateral amiotropik (ALS) atau penyakit Lou Gehrig. Ia tidak mendapat tekanan yang cukup kerana tidak ada syarikat ubat besar di belakang dan terapi itu adalah dengan sebatian pemakanan - asid amino L-serine. Dan, terdapat lebih banyak berita baik kerana kejayaan ini juga dapat membantu dalam gangguan otak degeneratif lain termasuk penyakit Parkinson dan Alzheimer.

Semuanya bermula dengan ALS, bagaimanapun. Dalam ALS terdapat degenerasi progresif sel-sel otak yang memulakan dan mengawal pergerakan otot. Akibatnya, penyakit ini akhirnya menyebabkan kelumpuhan hampir atau lengkap. Penyakit ini pertama kali diperhatikan dengan tindakan otot sukarela yang terjejas secara progresif, pesakit pada peringkat akhir penyakit mungkin menjadi lumpuh sepenuhnya. Ia adalah penyakit yang mengganggu jantung yang mungkin berkembang pesat atau agak perlahan. 

Penyakit ini pertama kali diperhatikan pada tahun 1869, tetapi tidak sampai tahun 1939 Lou Gehrig membawa perhatian nasional dan antarabangsa terhadap penyakit ini. Mengakhiri kerjaya salah seorang pemain besbol yang paling disukai sepanjang masa, penyakit ini masih paling rapat berkaitan dengan namanya. Walau bagaimanapun, orang muda mungkin lebih biasa dengan ALS melalui filem 2014 The Theory of Everything mengenai ahli fizik teori Stephen Hawking atau mungkin sudah biasa dengan karyanya. Dia adalah Einstein generasinya sehingga dia meninggal pada tahun 2018.

Terobosan

Penemuan yang boleh menghentikan, melambatkan, dan bahkan membalikkan penyakit otak degeneratif tidak berlaku di universiti utama, syarikat ubat besar, atau makmal kerajaan. Ia berasal dari ahli etnobotani, Paul Cox. Etnobotani adalah kajian tentang cara orang asli menggunakan tumbuhan dalam adat dan diet mereka. Pada akhir 1990-an, Cox, yang menerima Ph.D. dari Harvard, menjadi berminat untuk menyelesaikan teka-teki yang membingungkan penyelidik selama beberapa dekad. Dia berusaha untuk mengetahui mengapa orang Chamorro di Guam lebih daripada 100 kali lebih cenderung mengalami gejala yang sering dikaitkan dengan penyakit otak degeneratif seperti ALS, Alzheimer, dan Parkinson: pertuturan yang tidak jelas, kelumpuhan wajah, kehilangan kemahiran motor, imobilitas dan demensia. Jawapannya datang pada tahun 2002 ketika dia menganggap bahawa mereka telah meracuni diri mereka setiap kali mereka menikmati kegembiraan masakan terbesar mereka, kelawar yang direbus dalam susu - bola mata, sayap, dan semua. 

Pada tahun 2002, Cox dan Oliver Sacks, mendiang pakar neurologi dan pengarang buku seperti Awakenings (juga filem dengan Robin Williams) dan The Man Who Mistook His Wife for a Hat, menerbitkan sebuah makalah dalam jurnal Neurology yang mengemukakan teorinya bahawa kelawar sangat tinggi dalam sebatian toksik, β-methylamino-L-alanine (BMAA), yang bertanggungjawab untuk degenerasi otak. Populasi lain di seluruh dunia, terutama Amerika Syarikat dan Perancis, juga menunjukkan bahawa tahap pemakanan BMAA yang lebih tinggi dari sumber selain kelawar juga dikaitkan dengan ALS.  

Penyebut bersama adalah pendedahan kepada BMAA daripada cyanobacteria, organisma tertua di bumi. Di Guam, kelawar memakan biji sikad yang sistem akarnya yang luar biasa kaya dengan cyanobacteria. Di bahagian lain di dunia dengan lonjakan luar biasa dalam kejadian ALS, sumber cyanobacteria lain. Bakteria ini sering dirujuk sebagai alga biru-hijau (Nota: Semua sumber alga biru-hijau dari jenama iHerb California Gold Nutrition ujian bebas daripada BMAA). Cyanobacteria wujud di lautan, tasik, lopak, kolam dan bahkan di bawah kerak padang pasir dari Kuwait ke Arizona. Selalunya cyanobacteria dimuatkan dengan BMAA. Orang-orang Chamorro hanya mendapat dos toksin yang sangat tinggi yang kita terdedah sepanjang masa. 

Bagaimana Serine Mencegah Ketoksikan BMAA

BMAA menghasilkan kesan merosakkan otaknya dengan menyebabkan bentuk protein otak yang berubah dengan menggantikan L-serine. Pada dasarnya, sel-sel otak menyimpan BMAA dan bentuknya yang lebih toksik Nitroso-BMAA untuk L-serine dan apabila mereka menggantikan BMAA untuk L-serine dalam protein yang dihasilkan sel otak ia membawa kepada protein yang tidak dibentuk dengan cara yang sepatutnya membawa kepada degenerasi protein dan ketoksikan kepada sel-sel otak. Protein tidak dilipat dengan betul. Mereka sama ada dilipat dengan cara ganjil atau tidak dilipat sama sekali. Sebilangan besar penyelidikan awal dilakukan oleh saintis yang bekerja di Makmal Kimia Otak Cox di Jackson Hole, Wyoming.

Kemungkinan Kesan BMAA dalam Penyakit Alzheimer

Di otak, BMAA juga boleh menyebabkan pembentukan toksin yang dikenali sebagai beta-karbonat. Kompaun ini boleh mengikat reseptor pada sel otak untuk neurotransmitter termasuk yang dikenali sebagai reseptor N-methyl-D-aspartate (NMDA). Ini, pada gilirannya, boleh menyebabkan kematian sel otak kerana beberapa sebab yang akhirnya menjadikan sel lebih mudah terdedah kepada kerosakan.

Kajian Eksperimen dengan BMAA dan L-serine

Dalam ujian pra-klinikal, apabila sel otak yang terdedah kepada BMAA juga terdedah kepada L-serine ia menghalang pembentukan protein yang salah dilipat atau terbentang. Tambahan pula, L-serine menghalang peningkatan pembentukan enzim yang menyebabkan kematian sel otak yang disebabkan oleh BMAA. 

Kajian yang dijalankan oleh penyelidik University of Miami pada tahun 2016 memberikan gambaran yang jelas tentang kepentingan L-serine dalam melindungi otak. Monyet yang mempunyai gen yang berkaitan dengan peningkatan risiko penyakit Alzheimer pada manusia diberi makan pisang yang sarat dengan BMAA, L-serine, atau gabungan kedua-duanya. Monyet yang diberikan BMAA menunjukkan kedua-dua plak dan serat kusut di otak mereka yang merupakan ciri penyakit Alzheimer, tetapi mereka yang juga diberi L-serine mempunyai 80% hingga 90% lebih sedikit kusut ini dalam tisu otak mereka. 

Ujian Klinikal dengan L-Serine dalam ALS

Penyelidikan pra-klinikal dengan L-serine dalam ALS sangat menjanjikan sehingga kini digunakan dalam ujian manusia untuk menentukan betapa bermanfaatnya dalam penyakit yang melemahkan ini. Kajian pertama, percubaan klinikal Fasa I, dijalankan untuk menilai keselamatan dos 0.5, 2.5, 7.5, dan 15g dua kali sehari. Pesakit yang menerima L-serine dibandingkan dengan pesakit plasebo dalam 5 ujian klinikal ALS lain. Hasil utama menunjukkan L-serine selamat pada semua dos. Kajian ini juga membandingkan penurunan fungsi yang diubah, diukur oleh skor ALS Functional Rating Scale-Revised (ALSFRS-R) dengan kumpulan plasebo yang dipadankan. Hasilnya luar biasa dengan dos 15g dua kali sehari. Dos itu menghasilkan pengurangan sebanyak 85%. Jelas sekali, hasil ini sangat menjanjikan. Percubaan klinikal Fasa II kini sedang dijalankan di Pusat Perubatan Dartmouth-Hitchcock. Walau bagaimanapun, memandangkan keselamatan L-serine dan kekurangan rawatan perubatan yang berkesan, tidak ada bahaya pada subjek ALS yang menambah L-serine sekarang.

Penduduk Ogimi

Pulau Okinawa terkenal dengan penduduknya yang menjalani kehidupan yang panjang dan sihat. Kampung Ogimi yang terpencil dianggap sebagai “Kampung Panjang Umur” prototipik dan merupakan rumah bagi 4,000 orang di sebelah utara pulau itu. Menurut Pertubuhan Kesihatan Sedunia, kampung kecil ini mempunyai setatus per kapita yang paling banyak. Kemungkinan terdapat banyak faktor yang menyumbang kepada kesihatan dan umur panjang mereka, bukan sahaja diet dan senaman tetapi juga bahawa ia adalah komuniti intim yang kaya dengan hubungan dan merupakan masyarakat matriarkal. Tetapi, adalah fakta menarik bahawa diet Ogimi kaya dengan L-serine, biasanya tiga hingga empat kali ganda tahap diet khas Amerika.

L-Serine vs. Fosfatidilserin

Di otak, serin terikat kepada asid lemak dan gliserol untuk membentuk fosfatidilserin untuk menjadi fosfolipid utama di otak. Phosphatidylserine (PS) adalah faktor utama dalam menentukan integriti dan kecairan membran sel. Biasanya otak dapat menghasilkan tahap fosfatidilserin yang mencukupi, tetapi ada bukti bahawa tahap PS yang tidak mencukupi pada orang tua mungkin dikaitkan dengan kemurungan dan/atau gangguan fungsi mental pada orang tua. Hasil yang baik telah diperoleh dalam banyak kajian buta ganda dengan suplemen PS. Khususnya, kajian-kajian ini telah menunjukkan PS untuk meningkatkan fungsi mental, mood, dan tingkah laku pada subjek tua termasuk mereka yang mempunyai peringkat awal penyakit Alzheimer dan penyakit Parkinson. Tidak seperti ubat antidepresan biasa, phosphatidylserine tidak mempengaruhi serotonin dan neurotransmitter lain yang menunjukkan mekanisme tindakan lain seperti pengurangan rembesan hormon stres kortisol. Dos biasa untuk PS adalah 300 mg sehari, tetapi memandangkan hasil yang dinyatakan di atas, suplemen dengan hanya L-serine boleh menghasilkan hasil yang lebih baik.

Suplemen dengan L-serine

Berdasarkan kajian Fasa I, suplemen dengan 15 g L-serine dua kali sehari adalah selamat dan nampaknya menjadi dos yang paling berkesan dalam ALS dan mungkin penyakit Alzheimer. Cadangan alternatif ialah 300 mg sehari dari Phosphatidylserine (PS).