296 NEVROLOGIJA, NEVROPSIHOLOGIJA, NEVROFIZIOLOGIJA Zdrav Vestn | julij – avgust 2022 | Letnik 91 | https://doi.org/10.6016/ZdravVestn.3193 Avtorske pravice (c) 2022 Zdravniški Vestnik. To delo je licencirano pod Creative Commons Priznanje avtorstva-Nekomercialno 4.0 mednarodno licenco. Alzheimerjeva bolezen: etiološki in rizični dejavniki, patofiziološki mehanizmi in terapevtski pristopi Alzheimer's disease: etiological and risk factors, pathophysiological mechanisms and therapeutic approaches Tomaž Trobec,1 Monika Cecilija Žužek,1 Katarina Černe,2 Robert Frangež1 Izvleček Alzheimerjeva bolezen je kronična progresivna nevrodegenerativna bolezen, za katero oboleva vse večje število ljudi po vsem svetu. Je najpogostejši vzrok za demenco (pri 50–80 % vseh primerov) in obenem tudi najhujša oblika demence, za katero so značilne kognitivne in vedenjske motnje pri ljudeh, večinoma starejših od 65 let. Patogeneza bolezni še ni popol- noma pojasnjena. Obstaja več hipotez, ki vključujejo kombinacijo genetskih in okoljskih dejavnikov ter načina življenja. Glede na začetek bolezni lahko bolezen opredelimo kot obliko z zgodnjim začetkom, običajno pred 65. letom starosti, in obliko s poznim začetkom, običajno po 65. letu starosti. Redka oblika bolezni z zgodnjim začetkom je povezana z muta- cijami v genu za amiloidni prekurzorski protein ter v genih za presenilin 1 in 2. Genetski dejavnik tveganja za nastanek bolezni s poznim začetkom je prisotnost alela ε4 za apolipoprotein E. Za nastanek oblike s poznim začetkom obstaja več vzročnih hipotez: a) holinergična hipoteza, b) amiloidna hipoteza, c) hipoteza o hiperfosforilaciji proteina tau, č) hipoteza o mitohondrijski kaskadi, d) vnetna hipoteza, e) nevro-vaskularna hipoteza, f) hipoteza o kovinskih ionih ter g) hipote- za limfnega sistema. Poleg tega obstajajo tudi presnovni in drugi dejavniki tveganja za nastanek Alzheimerjeve bolezni, med katere sodijo: zvišana raven holesterola v krvi, debelost, zvišan krvni tlak, sladkorna bolezen tipa 2, motnje spanja idr. Kljub velikemu številu raziskav etiopatogeneza do danes še ni dokončno pojasnjena, prav tako ne poznamo zdravila, ki bi preprečilo nastanek bolezni ali ustavilo njeno napredovanje. Zdravljenje Alzheimerjeve bolezni trenutno temelji na farmakološkem zdravljenju, ki poteka na osnovi doslej znane etiologije bolezni. Veliko obeta tudi imunoterapija z antiami- loidnimi protitelesi. Abstract Alzheimer’s disease is a chronic progressive neurodegenerative disease that affects an increasing number of people world- wide. It is the most common and severe form of dementia (50–80% of all patients), characterized by cognitive decline and behavioural disorders, mainly in people over 65 years of age. Nowadays, the disease’s pathogenesis remains obscure. Zdravniški VestnikSlovenia Medical Journal 1 Inštitut za predklinične vede, Veterinarska fakulteta, Univerza v Ljubljani, Ljubljana, Slovenija 2 Inštitut za farmakologijo in eksperimentalno toksikologijo, Medicinska fakulteta, Univerza v Ljubljani, Ljubljana, Slovenija Korespondenca / Correspondence: Robert Frangež, e: robert.frangez@vf.uni-lj.si Ključne besede: Alzheimerjeva bolezen; patofiziologija; etiologija; terapija z zdravili Key words: Alzheimer’s disease; physiopathology; etiology; drug therapy Prispelo / Received: 20. 11. 2020 | Sprejeto / Accepted: 5. 4. 2021 Citirajte kot/Cite as: Tomaž Trobec T, Žužek MC, Černe K, Frangež R. Alzheimerjeva bolezen: etiološki in rizični dejavniki, patofiziološki mehanizmi in terapevtski pristopi. Zdrav Vestn. 2022;91(7–8):296–308. DOI: https://doi.org/10.6016/ZdravVestn.3193 eng slo element sl article-lang 10.6016/ZdravVestn.3193 doi 20.11.2020 date-received 5.4.2021 date-accepted Neurology, neuropsychology, neurophysiology Nevrologija, nevropsihologija, nevrofiziologija discipline Review article Pregledni znanstveni članek article-type Alzheimer’s disease: etiological and risk factors, pathophysiological mechanisms and therapeutic approaches Alzheimerjeva bolezen: etiološki in rizični dejavni- ki, patofiziološki mehanizmi in terapevtski pristopi article-title Alzheimer’s disease Alzheimerjeva bolezen alt-title Alzheimer’s disease, physiopathology, etiolo- gy, drug therapy Alzheimerjeva bolezen, patofiziologija, etiologija, terapija z zdravili kwd-group The authors declare that there are no conflicts of interest present. Avtorji so izjavili, da ne obstajajo nobeni konkurenčni interesi. conflict year volume first month last month first page last page 2022 91 7 8 296 308 name surname aff email Robert Frangež 1 robert.frangez@vf.uni-lj.si name surname aff Tomaž Trobec 1 Monika Cecilija Žužek 2 Katarina Černe 2 eng slo aff-id Institute of Preclinical Sciences, Veterinary Faculty, University of Ljubljana, Ljubljana, Slovenia Inštitut za predklinične vede, Veterinarska fakulteta, Univerza v Ljubljani, Ljubljana, Slovenija 1 Institute of Pharmacology and Experimental Toxicology, Faculty of Medicine, University of Ljubljana, Ljubljana, Slovenia Inštitut za farmakologijo in eksperimentalno toksikologijo, Medicinska fakulteta, Univerza v Ljubljani, Ljubljana, Slovenija 2 297 PREGLEDNI ZNANSTVENI ČLANEK Alzheimerjeva bolezen 1 Uvod Raziskave demografskih sprememb so že pred več kot desetletjem napovedale podaljšanje trajanja pov- prečne življenjske dobe ter povečanje deleža starejših (nad 65 let) v populaciji. V Sloveniji je leta 2012 delež starih nad 65 let znašal 16,8 %, do leta 2020 pa se je ta povečal na 20,5 %. Leta 2057 naj bi po predvidevanjih ta starostna skupina predstavljala celo 31 % prebivalstva Slovenije. S staranjem prebivalstva so neposredno pove- zane tudi različne geriatrične bolezni, med katere sodi tudi Alzheimerjeva bolezen (AB) (1-4). AB je kronična nevrodegenerativna bolezen, ki v današnjem času doleti 50 milijonov ljudi po vsem svetu (5). Glede na projekcije bo do leta 2030 število obolelih narasto na 74,7 milijona, do leta 2050 pa celo na 131,5 milijonov (5,6). Najvišja obolevnost za AB je v Aziji (49 %), sledita ji Evropa (25 %) in Amerika (18 %). Podatki svetovnega poročila o AB kažejo, da je najvišja incidenca bolezni v Evropi in Ameriki med 80. in 89. letom starosti, v Aziji med 75. in 84. letom, v Afriki pa med 65. in 74. letom. AB je najpo- gostejši vzrok za demenco (pri 50–80 % vseh primerov), ki se kaže v obliki kognitivnih in vedenjskih motenj pri ljudeh, večinoma starejših od 65 let (6), ter obenem tudi najhujša oblika demence (7). Poleg te so znane še druge, manj pogoste oblike demence: žilna demenca, demenca z Lewijevimi telesci, frontotemporalna demenca (FTD), demenca pri Parkinsonovi bolezni ter mešana demenca (8,9). Ocenjeni skupni stroški v letu 2018, ki vključujejo zdravstveno, socialno in neformalno oskrbo bolnikov z AB, so znašali približno 1 bilijon dolarjev, do leta 2030 bodo predvidoma narasli na okoli 2 bilijona (6). Glede na starostno obdobje, njen začetek ter genetsko kompo- nento, se AB deli v dve obliki: a) AB z zgodnjim začet- kom oziroma družinska AB, pri kateri se klinični znaki pojavijo pred 65. letom starosti (angl. early-onset form, EOAD) in b) AB s poznim začetkom oziroma sporadič- na AB s pojavom kliničnih znakov po 65. letu starosti However, several hypotheses involve a combination of genetic and environmental factors and people’s lifestyle. Depending on the onset, the disease is divided into an early-onset form and a late-onset form. A rare early-onset form is associated with mutations in the gene for amyloid precursor protein and genes for the presenilin 1 and 2. The genetic risk factor for a late-onset form is the ε4 allele of the apolipoprotein E gene. Besides, there are several causal hypotheses for the onset of the late-onset form: i) cholinergic hypothesis, ii) amyloid hypothesis, iii) tau hyperphosphorylation and propagation hypothesis, iv) mitochondrial cascade hypothesis, v) inflammatory hypothesis, vi) neurovascular hypothesis, vii) metal ion hypothesis and viii) lymphatic system hypothesis. Also, there are metabolic and other risk factors for Alzheimer’s disease, such as hypertension, hypercholesterolemia, obesity, type 2 diabetes mellitus, sleep disorders, and many others. Despite many studies, the cause and mechanism of the disease have not been fully explained. Furthermore, we do not know the medicine to prevent the onset or stop the disease’s progression. Alzheimer’s disease treatment is primarily pharmacolog- ical and is based on the known disease’s aetiology. Recently, much attention has been directed to immunotherapy with anti-amyloid antibodies. (angl. late-onset form, LOAD) (10-13). Približno 95 % bolnikov ima diagnosticirano obliko AB s poznim začet- kom, le 5 % pa obliko AB z zgodnjim začetkom (10). K nastanku oblike AB s poznim začetkom prispevajo tako dejavniki okolja kot tudi genetska predispozicija, zara- di česar govorimo o multifaktorski bolezni. Oblika AB z zgodnjim začetkom nastane zaradi mutacij v enem od treh navedenih genov: a) genu za amiloidni prekurzorski protein (APP) na 21. kromosomu, b) genu za presenilin 1 (PSEN1) na kromosomu 14 ter c) genu za presenilin 2 (PSEN2) na kromosomu 1 (12). AB se pri bolnikih kli- nično zrcali s postopno izgubo spomina in intelektual- nih sposobnosti do te mere, da njihovo vsakdanje živ- ljenje hudo ovira (14). Najbolj značilna nevropatološka znaka AB sta odlaganje zunajceličnih senilnih plakov ter tvorba znotrajceličnih nevrofibrilarnih pentelj (NFP) (8). Zunajcelični plaki amiloida-β (Aβ) so posledica po- večane tvorbe in odlaganja peptidov Aβ, ki nastanejo po cepitvi transmembranskega APP z zaporednim delova- njem encimov sekretaze β in γ. NFP nastanejo s hiper- fosforilacijo mikrotubulom pridruženega proteina tau. Hiperfosforilacija serinskih in treoninskih aminokislin- skih ostankov proteina tau povzroči, da se ta znotraj celic kopiči ter se oblikuje NFP (15). Poleg že navedenega je za bolezen značilna: a) znižana raven acetilholina (ACh), b) v začetku povečana aktivnost encima acetilholineste- raze (AChE), ki začne z napredovanjem AB v možganih upadati (upad 55–67 % glede na normalne vrednosti), takrat pa se poveča aktivnost encima butirilholineste- raze (BChE) (40–90 % nad normalnimi vrednostmi), c) oksidativni stres, č) motnja homeostaze kovinskih ionov, d) motnja v delovanju holinergičnih nevronov oziroma njihov propad ter izguba holinergičnih sinaps in e) reaktivna glioza (6,14-16). Ključnega pomena pri spominskih in miselnih procesih je nevrotransmiter ACh. Pomembno vlogo igra pri procesih pomnjenja, 298 NEVROLOGIJA, NEVROPSIHOLOGIJA, NEVROFIZIOLOGIJA Zdrav Vestn | julij – avgust 2022 | Letnik 91 | https://doi.org/10.6016/ZdravVestn.3193 razmišljanja in učenja. Ugotovljeno je, da imajo bolniki z AB močno zmanjšano holinergično inervacijo skorje velikih možganov in hipokampusa (14). Iz tega izhaja, da je AB zelo kompleksna multifaktorska bolezen, za na- stanek katere je opisanih več vzročnih hipotez o nastan- ku bolezni. V zadnjem času se, poleg doslej proučevanih možnih vzrokov, tveganj in mehanizmov nastanka te bolezni, velik del raziskav usmerja v proučevanje možne povezave med AB s poznim začetkom in sladkorno bo- leznijo tipa 2. Zaradi še ne povsem pojasnjenega meha- nizma nastanka AB in njenega napredovanja poznamo različne, zahtevne in predvsem zelo kompleksne farma- kološke pristope k zdravljenju. V naslednjih poglavjih se bomo osredinili na glavne hipoteze, dejavnike tveganja, vzroke, mehanizme in povezave, ki lahko privedejo do nastanka te bolezni, ter na najpomembnejše farmakolo- ške pristope k simptomatskemu zdravljenju. 2 Etiološki dejavniki, dejavniki tveganja in patofiziološki mehanizmi Alzheimerjeve bolezni Patofiziologija bolezni danes še ni popolnoma po- jasnjena. Opisanih je več hipotez, dejavnikov tveganja, vzrokov in mehanizmov, ki lahko privedejo do njenega nastanka. Pri značilnosti bolezni in razumevanju njene patofiziologije so nam v pomoč znani makro- in mi- kroskopski označevalci ter drugi tkivni označevalci. Na makroskopski ravni je opazna atrofija možganske skorje in hipokampusa, med mikroskopskimi spremembami pa je najbolj viden nastanek zunajceličnih senilnih pla- kov, znotrajceličnih NFP, obsežna selektivna izguba ho- linergičnih nevronov ter reaktivna glioza (6). Kot smo že omenili, se AB klinično deli na dve obliki: oblika z zgodnjim začetkom oziroma družinska oblika ter obli- ka s poznim začetkom oziroma sporadična. Oblika AB z zgodnjim začetkom je povezana z mutacijami v genu za APP, genih PSEN1 ter PSEN2, njena pojavnost pa je, kot že rečeno, v populaciji nizka (5 %). Poleg teh mutacij, ki so povezane z nastankom AB, je kot pomemben ge- netski dejavnik tveganja za razvoj AB potrebno omeniti tudi alel za apolipoprotein E (ApoE) gena ε4. Pri spo- radični obliki, oziroma obliki AB s poznim začetkom, je na podlagi domnevnih vzrokov za nastanek bolezni opisanih več hipotez: holinergična hipoteza, amiloidna hipoteza, hipoteza o hiperfosforilaciji in širjenju prote- ina tau, hipoteza o mitohondrijski kaskadi, vnetna hi- poteza, nevro-vaskularna hipoteza, hipoteza o kovinskih ionih ter hipoteza limfnega sistema (17). Obstajajo pa tudi presnovni in negenetski dejavniki tveganja za na- stanek AB, med katere sodijo zvišana raven holesterola v krvi, debelost, zvišan krvni tlak, sladkorna bolezen tipa 2, motnje spanja, oksidativni stres ter številni drugi. V podpoglavjih, ki sledijo, se bomo seznanili z glavnimi hipotezami, dejavniki tveganja, vzroki, mehanizmi in povezavami, ki lahko privedejo do nastanka AB. 2.1 Genetski vzroki in dejavniki tveganja za nastanek bolezni 2.1.1 Mutacije presenilinov 1 in 2 ter gena za amiloidni prekurzorski protein (APP) Presenilin (PSEN) uravnava proteolitično aktivnost encima γ-sekretaze, saj je katalitična podenota encima z dvema aspartatnima ostankoma, odgovornima za ka- talizirano cepitev substrata (18). Presenilin 1 (PSEN1, gen PSEN1 – kromosom 14) ter presenilin 2 (PSEN2, gen PSEN2 – kromosom 1) sta homologna proteina s 66-odstotno sekvenčno podobnostjo (5). Mutacije v ge- nih PSEN so povezane z obliko AB z zgodnjim začetkom oziroma z družinsko AB in predstavljajo kar 87 % (81 % mutacije gena PSEN1 in 6 % mutacije gena PSEN2) vseh primerov te oblike bolezni. V ostalih primerih (13 %) gre za mutacije gena za APP (17,18). Posledica mu- tacije v navedenih genih je nepravilno delovanje enci- ma γ-sekretaze pri procesu proteolize APP, ki se zrcali v delni razgradnji peptidov Aβ in nastanku večjih količin peptidov Aβ42 pri AB z zgodnjim začetkom. Do sedaj je odkritih 121 mutacij PSEN1, mutacij PSEN2 pa le 13. Raziskave kažejo, da delecija genov PSEN1 in 2 povzro- ča motnje spomina in učenja ter smrt nevronov zaradi odsotnosti interakcije med PSEN1 in antiapoptotičnimi proteini družine BCl-2 (5). 2.1.2 Genetski dejavnik tveganja alela ε4 za Apolipoprotein E ApoE, prisoten skupaj z ApoJ in ApoA1, je v možga- nih primarni nosilec holesterola. Nastaja tudi v astrocitih in deluje kot prenašalec lipidov. Poleg tega sodeluje tudi pri procesu popravila poškodb v možganih in prenosu lipoproteinov prek nosilcev, kot je na primer LPR1 (angl. lowdensity lipoprotein receptor-related protein 1). LPR1 ima funkcijo tudi pri procesu odstranjevanja peptidov Aβ. ApoE kodira gen ApoE, pri katerem so bili ugoto- vljeni 3 aleli: ε2, ε3 in ε4. Ugotovljeno je bilo, da imajo nosilci alela ε4 za ApoE povečano tveganje za razvoj AB, in sicer zaradi povečane tvorbe peptidov Aβ42, agregacije Aβ ali zmanjšanega očistka Aβ. Poleg tega je pri nosilcih alela ε4 za ApoE, ki kodira ApoE4, ugotovljeno zmanj- šano izražanje IDE (angl. insulin degrading enzyme) v 299 PREGLEDNI ZNANSTVENI ČLANEK Alzheimerjeva bolezen možganih, kar vpliva na razgradnjo zunajceličnega Aβ (5). Pri osebah, ki so homozigoti za alel ε4 (ε4/ε4), je tve- ganje za AB tudi do 15-krat večje v primerjavi z osebami, ki imajo le en alel ε4, saj je pri njih tveganje za nastanek bolezni le 3-krat povečano. Po drugi strani pa je ugoto- vljeno, da alel ε2 deluje zaščitno in je pozitivno povezan s kognicijo pri staranju, saj ga povezujejo z izboljšanjem vnosa glukoze in glikolize v možganih (7). Alel ε4 za ApoE je bil na podlagi študij obravnavan tudi kot dejav- nik tveganja za nastanek oblike AB s poznim začetkom, ki je povezana s sladkorno boleznijo tipa 2. Znano je, da genotip ApoE vpliva na presnovo glukoze in inzulina, saj je bil ugotovljen vpliv ApoE4 na inzulinske receptorje (IR). ApoE4 moti povezavo endosomov, ki vsebujejo IR s plazemsko membrano, kar povzroči ujetje IR v endoso- mu. V končni fazi to privede do motene signalizacije in- zulina in inzulinske rezistence. Povezava med sladkorno boleznijo tipa 2 in obliko AB s poznim začetkom je spe- cifična pri ljudeh, ki imajo alel ε4 (gena za ApoE) v pri- merjavi s tistimi, ki imajo alela ε3 in ε2 (gena za ApoE). Ti podatki podpirajo presnovno hipotezo, ki sladkorno bolezen tipa 2 kot ključni dejavnik vključuje v nastanek oblike AB s poznim začetkom (10,11). 2.2 Hipoteze o nastanku AD 2.2.1 Holinergična hipoteza Holinergična hipoteza je prva teorija, povezana s pa- togenezo AB. Med mehanizmi nastanka in razvoja AB je tudi ena najbolj preverjenih (6). Odkritja o zmanjšanem privzemu holina, zmanjšanem izločanju ACh ter izgubi holinergičnih nevronov v Meynertovem bazalnem jedru, so potrdila domnevo o presinaptičnem pomanjkanju ACh. Opisane študije so, skupaj z odkritjem vloge ACh v procesu učenja in pomnjenja, pripeljale do holinergične hipoteze AB. Ta predpostavlja, da degeneracija holiner- gičnih nevronov v bazalnem delu sprednjih možganov in s tem povezana izguba holinergičnih povezav v skorji velikih možganov ter drugih področjih pomembno pri- speva k poslabšanju kognitivnih funkcij pri bolnikih z AB (19). Kot je že bilo omenjeno, je pri bolnikih z AB opazna degeneracija oziroma propad holinergičnih nevronov, izguba sinaps ter motnje v prenosu živčnih si- gnalov. V začetni fazi bolezni je izguba nevronov opazna predvsem v Meynertovem bazalnem jedru in entorinal- ni skorji. Pri napredovalih stadijih pa je izguba holiner- gičnih nevronov v Meynertovem bazalnem jedru tudi več kot 90-odstotna. Ugotovljeno je tudi zmanjšano iz- ražanje encima holin acetiltransferaze v nevronih skor- je, amigdale, hipokampusa ter v Meynertovem bazalnem jedru. V teh področjih je pri bolnikih moč zaznati zni- žano koncentracijo ACh v živčnih končičih, saj je encim holin acetiltransferaza ključnega pomena pri sintezi ACh. Izražanje in aktivnosti drugih encimov, ki so ključ- ni pri sintezi ostalih nevrotransmiterjev (gama amino maslena kislina, dopamin, adrenalin, noradrenalin in 5-hidroksi triptamin), so pri bolnikih z AB v okviru fizi- oloških vrednosti (17). Holinergična hipoteza potrjuje, da izguba holinergičnih nevronov vodi v pomanjkanje ACh (6). Znižanih vrednosti holin acetiltransferaze in ACh niso ugotovili le pri bolnikih z AB, pač pa tudi pri bolnikih s Parkinsonovo boleznijo in depresijo (17). 2.2.2 Amiloidna hipoteza Amiloidno hipotezo sta leta 1991 kot prva omenila Hardy in Allsop (20). Ugotovila sta mutacijo na genu za APP, prisotnem na 21. kromosomu. Predpostavila sta, da je motnja v presnovi in odlaganju Aβ primarni dejavnik pri AB. Temu sledi hiperfosforilacija proteina tau, formacija NFP ter odmiranje nevronov (17). Zna- čilen patološki znak AB je prisotnost zunajceličnih se- nilnih plakov, ki jih tvorijo peptidi Aβ (21). Peptidi Aβ nastanejo s cepitvijo transmembranskega APP. Slednji ima obsežen glikoziliran zunajcelični N-terminalni del ter kratek znotrajcelični C-terminalni del (5). Poznamo dve poti proteolitične razgradnje APP, in sicer neami- loidogeno (najpogostejša) ter amiloidogeno. Pri neami- loidogeni poti najprej α-sekretaza cepi APP, pri čemer se odcepi sAPPα. Kompleks γ-sekretaze nato proteoli- tično odcepi del proteina na notranji strani membrane nevrona. Ta razgradnja ne povzroči nastanka Aβ, am- pak se ustvari topni fragment p3 (22). Pri amiloidogeni razgradnji iz APP po delovanju β- in γ-sekretaz, ki sta vezani na membrano, nastane peptid Aβ (5). β-sekretaza se nahaja v dveh oblikah, in sicer kot BACE1 in 2, med katerima je 65-odstotna podobnost. Pri tvorbi Aβ je po- membna BACE1, ki je močno izražena prav v možga- nih. Njena izraženost v drugih organih je nizka. BACE1 najprej od APP odcepi sAPPβ. C-terminalni fragment β (CTFβ), ki po cepitvi z BACE1 ostane vezan na membra- no, nato cepi γ-sekretaza, pri čemer nastane peptid Aβ. Pri cepitvi je γ-sekretaza nenatančna, posledica tega pa je C-terminalna heterogenost peptidov Aβ. Zato obsta- jajo različne vrste peptidov Aβ, najpogostejša sta Aβ40 (~ 80–90 %) ter Aβ42 (~ 5–10 %) (5,18,21). Daljši peptidi so bolj hidrofobni in fibrilogeni, zato so tudi najpogostej- še vrste, ki se odlagajo v možganih (21). V fizioloških pogojih se zelo majhen del cepitve APP odvije po ami- loidogeni poti. Majhne količine Aβ, ki pri tem nastane, odstranijo celice imunskega sistema (17). V patoloških 300 NEVROLOGIJA, NEVROPSIHOLOGIJA, NEVROFIZIOLOGIJA Zdrav Vestn | julij – avgust 2022 | Letnik 91 | https://doi.org/10.6016/ZdravVestn.3193 pogojih je razmerje med nastankom in odstranjevanjem peptida Aβ porušeno, kar je razlog za njegovo odlaganje v obliki oligomerov, protofibril, fibril in zunajceličnih senilnih plakov Aβ (5). Za določene mutacije na APP (Lys670asn/Met671Leu in Ala673Val), ki nastopajo v bližini cepitvenega mesta encima BACE1, je značil- na nagnjenost APP k cepitvi preko amiloidogene poti, kar se zrcali v povečani tvorbi in odlaganju Aβ (17). V skladu z amiloidno hipotezo plaki Aβ in/ali njihovi predhodniki sprožijo kaskado dogodkov, ki vodijo do si- naptične disfunkcije, mikroglioze in izgube holinergič- nih nevronov. Senilni plaki niso dosledno v korelaciji s kognitivno prizadetostjo. Zato nekateri menijo, da so za odmiranje nevronov odgovorni topni oligomeri Aβ (23), drugi pa menijo, da so za to odgovorni senilni plaki (24). Stopnja kognitivne prizadetosti je v korelaciji s količino oligomerov Aβ v možganih in ne s celokupno količino Aβ. Slednje potrjuje, da so topni oligomeri za nevrone najbolj toksični (25). Oligomeri Aβ42 povzročijo motnjo homeostaze kalcija v nevronih in sprožijo nastanek oksi- dativnega stresa. Povečana aktivnost znotrajceličnega Ca2+ aktivira endogene fosfolipaze, kar vodi v nastanek lizofosfolipidov in poškodbo plazmaleme. Prehod ionov Ca2+ v mitohondrije zavre respiracijsko verigo in zmanj- ša nastanek ATP. Številni procesi, vključno z ohranja- njem antioksidativnega potenciala, so odvisni od ATP. Poleg tega oligomeri Aβ42 posredno povečajo hiperfosfo- rilacijo proteina tau, kar povzroči širitev oziroma odpi- ranje prehodnih por v notranji membrani mitohondri- jev, sproščanja citokroma C, povečanje ravni reaktivnih kisikovih zvrsti ter kot posledico apoptozo (5). 2.2.3 Hiperfosforilacija proteina tau Poleg senilnih plakov je prav tako značilen patološki znak za AB nastanek NFP. Gre za nitaste znotrajcelič- ne inkluzije hiperfosforiliranega proteina tau v nevro- nih pri bolnikih z AB (26). Klinične sindrome, ki jih povzroči bolezenka agregacija proteina tau v daljšem obdobju, imenujemo taupatije (8). Te vključujejo raz- lične nevrodegenerativne bolezni: FTD, Pikovo bole- zen in kortikobazalno degeneracijo (8,26). Protein tau je mikrotubulom pridruženi protein. Igra ključno vlo- go pri polimerizaciji, stabilizaciji in delovanju mikro- tubulov (27). Poleg fosforilacije je podvržen različnim posttranslacijskim spremembam, kot so acetilacija, ni- triranje, glifikacija, O-glikozilacija, navzkrižno pove- zovanje s transglutaminazo, izomerizacija, sprememba konformacije ter proteolitična cepitev. Vse te spremem- be lahko vplivajo na funkcijo in umestitev proteina tau, čeprav njihov pomen v procesu nevrodegeneracije še ni povsem poznan (8,15). Po dosedanjih študijah lah- ko nekatere posttranslacijske spremembe proteina tau zmanjšajo njegovo fosforilacijo ali pa povečajo njegove škodljive učinke. Koristna naj bi bila serinsko-treonin- ska O-glikozilacija, ki lahko zmanjša obseg fosforilacije (17). V osrednjem živčnem sistemu je raven proteina tau v nevronih visoka. V manjših količinah se nahaja tudi v astrocitih in oligodendrocitih. Zaradi vključenosti v proces uravnavanja dinamike mikrotubulov sodeluje tu- di pri funkcijah signalizacije celic, sinaptične plastičnos- ti in uravnavanja genomske stabilnosti. Sporočilno RNA za protein tau kodira gen MAPT. Zaradi alternativnega spajanja eksonov 2, 3 in 10 pri ljudeh poznamo 6 glav- nih izooblik, kar ustvarja proteine tau s 3 ali 4 veznimi domenami za mikrotubule (3R ali 4R). Pri zdravih lju- deh so v možganih prisotne enake količine proteina tau s 3R in 4R, obstajajo pa področne razlike. Pomembno je, da povečanje ekspresije 4R, ki vključuje ekson 10, lahko vodi v povečano agregacijo proteina tau ter tvorbe NFP. Eden najverjetnejših vzrokov hiperfosforilacije proteina tau je porušeno razmerje med aktivnostjo kinaz in fosfa- taz. Ugotovili so, da aktiviranje glikogen sintazne kina- ze 3 (GSK-3) vodi v hiperfosforilacijo proteinov tau (5). Hiperfosforiliran protein tau ima zmanjšano afiniteto za vezavo na mikrotubule, kar privede do destabilizacije in porušenja strukture mikrotubolov (8). Ravno nasproten je učinek inzulina, ki z uravnavanjem različnih celičnih presnovnih procesov preprečuje hiperfosforilacijo pro- teina tau in s tem nevrotoksičnost. Znano je, da inzulin in IGF-1 zavirata čezmerno hiperfosforilacijo proteina tau preko inaktivacije GSK-3, ki jo povzroči protein ki- naza B (PKB) ter tako stabilizirata strukturo mikrotu- bulov (5). Poleg tega so posttranslacijske modifikacije, zlasti hiperfosforilacija proteina tau, ključni dejavnik pri dimerizaciji monomerov tau in nastanku nepravilno zvitih oligomer tau, kar povzroči njihovo odlaganje in agregacijo v parne spiralne filamente. NFP nastanejo z oblikovanjem snopov parnih spiralnih filamentov, ki se kopičijo v citoplazmi nevronov (28). Same NFP verje- tno ne povzročijo nevrotoksičnosti, saj nekatere študije nakazujejo, da so oligomeri tau najbolj toksična oblika proteina tau, ki sprožijo motnje v prenosu signala med nevroni pri AB (29). Poleg tega so študije in vivo in in vitro pokazale prisotnost opisanih sprememb v različnih področjih možganov (30). Obstaja tudi domneva, da se agregati fibril in nepravilno zvitega proteina tau, podob- no kot prioni, sčasoma lahko širijo med celicami in se zato razširijo tudi v druga področja možganov pri bolni- kih z AB (17). Hiperfosforilacija proteina tau se v končni fazi zrcali z izgubo strukturne integritete mikrotubulov, motenim aksonalnim transportom, mitohondrijsko 301 PREGLEDNI ZNANSTVENI ČLANEK Alzheimerjeva bolezen disfunkcijo ter spremembo sinaptične strukture in funk- cije (23). Ugotovljeno je bilo, da mutacija gena za protein tau lahko privede do nastanka demence, za razliko od mutacije gena za APP, ki pogosteje privede do nastan- ka AB. Pri razlagi slednjega se uporabljata dva modela. Kaskadni model navaja, da povečana raven peptidov Aβ vodi do hiperfosforilacije tau. Model, ki vključuje dve poti, pa pravi, da tako peptidi Aβ kot tudi hiperfosfori- lacija proteina tau privedejo do izgube nevronov pri AB (5). Poleg navedenega je bila, na podlagi pred nekaj leti opravljenih študij, ugotovljena povezava med motnjami v prenosu inzulinskega signala in patološkimi spremem- bami proteina tau. To povezavo podrobneje opisuje pog- lavje Vpliv inaktiviranja IR na hiperfosforilacijo proteina tau. 2.2.4 Nevrovnetni proces in oksidativni stres 2.2.4.1 Nevrovnetni proces Posledica odlaganja Aβ v možganih je vnetni odziv, ki vodi v aktiviranje kaskade komplementa, celic mikroglije ter rekrutiranje astrocitov (31). Na območjih, ki obkro- žajo depozite Aβ, so astrociti podvrženi aktiviranju, pri čemer lahko sprostijo številne signalne molekule. Poleg aktiviranja astrocitov je v bližini agregatov Aβ ugotovlje- no tudi aktiviranje mikroglije (32). V fizioloških pogojih igra mikroglija ključno vlogo pri ohranjanju homeostaze in plastičnosti osrednjega živčnega sistema. Mikroglija je tudi prva obramba v možganih (33). Aktivirana mi- kroglija sodeluje pri številnih celičnih procesih. Ključne poti vključujejo celično proliferacijo, migracijo kot od- govor na signalne molekule ter sproščanje citotoksičnih in vnetnih mediatorjev. S sproščanjem snovi, kot so pro- teaze, kisikove reaktivne zvrsti, dušikov oksid in vnetni citokini, lahko mikroglija deluje enako kot citotoksične efektorske celice. Poleg tega lahko aktivirana mikroglija fagocitira Aβ in manjše agregate Aβ, ni pa še povsem pojasnjeno, ali lahko uspešno odstrani večje agregate in fibrile (32). Ta odziv verjetno pomaga pri odstranjevanju agregatov Aβ, vendar lahko hkrati spodbudi tudi izlo- čanje mediatorjev vnetja, ki pa povzročijo škodo (22). Rezultati raziskav kažejo, da imajo fibrilarne oblike Aβ velik pomen pri aktiviranju mikroglije. Pri bolnikih z AB vezava Aβ na celice mikroglije poteka preko recep- torskega kompleksa CD36-TLR4-TLR6 ali preko vne- tnega kompleksa NLRP3, kar povzroči izločanje media- torjev vnetja (na primer TNFα) in v končni fazi privede do vnetnega odziva. Med vnetnim procesom nastajajo kemokini, kisikove reaktivne zvrsti in vnetni citokini, ki deregulirajo prvotni imunski odziv in v končni fazi privedejo do nevrodegeneracije. Pri bolnikih z AB je povečana raven TNFα, IL1-β, TNFβ, IL12 in IL18 v ko- relaciji z napredovanjem bolezni in povečano stopnjo poškodb oziroma prizadetosti možganov (17). Poleg te- ga lahko aktivirana mikroglija moti nastanek sinaps in nevronsko plastičnost v vnetnem okolju (22). Večje šte- vilo raziskav je pokazalo, da se patologije tau drastično poslabšajo med pojavom akutnih in kroničnih vnetnih procesov (6). Aktiviranja vnetne kaskade lahko vključu- jejo spremembe v fosforilaciji tau hkrati z oksidativno poškodbo nevronov (22). Glede na vse te vplive igra od- laganje Aβ v možganih pomembno vlogo pri patogenezi AB. Rezultat tega je kronični vnetni odziv, ki prispeva k nevrodegeneraciji. 2.2.4.2 Oksidativni stres Oksidativni stres je porušeno razmerje med prooksi- danti in antioksidanti ter s tem povezanim nastankom redoksnih motenj in makromolekulskih poškodb. Do nastanka oksidativnega stresa privede povečana tvorba kisikovih/dušikovih reaktivnih zvrsti in/ali zmanjšana tvorba antioksidantov (17). Predpostavlja se, da je razvoj AB neposredna posledica povečanega oksidativnega stresa v možganih (22). Oksidativni stres je vpleten v raz- lična patofiziološka stanja, vključno z nevrodegenerativ- nimi motnjami. Dokazano je, da z oksidativnim stresom povzročeno vnetje aktivno sovpada z etiopatologijo AB. Vnetni proces je povezan s tvorbo kisikovih reaktivnih zvrsti, ki delujejo kot signali za aktiviranje vnetnih genov. Kisikove reaktivne zvrsti so v celici fiziološko prisotne v minimalni koncentraciji kot stranski produkti aerobne presnove, pa tudi kot sekundarne sporočilne molekule v številnih signalnih poteh. V normalnih pogojih obstaja dinamično ravnovesje med prooksidanti in antioksidan- ti (31). Do nastanka oksidativnega stresa lahko privede: a) povečano odlaganje živega srebra, železa in aluminija v možganih ter njihove lastnosti, da lahko spodbudijo nastajanje prostih radikalov preko Fentonovih in Haber- -Weissovih reakcij, b) povečana peroksidacija lipidov, c) povečana oksidacija beljakovin in DNK, č) zmanjšanje presnove energije in d) zmanjšane aktivnosti citokrom c-oksidaze. Senilni plaki in NFP prispevajo k nastanku oksidativnega stresa preko tvorbe končnih produktov glikacije, malondialdehidov, karbonilov, peroksinitritov, hemoksigenaze 1 in superoksid dismutaze 1 ter nena- zadnje sposobnosti ustvarjanja prostih radikalov preko Aβ (22,34). Glavni vir proizvodnje kisikovih reaktivnih zvrsti je moteno delovanje mitohondrijske elektronske prenosne verige, vnetni odziv ter aktivirana mikrogli- ja (31). Aβ povzroči oksidativni stres, saj sproži tvorbo superoksidnih anionov, vodikovega peroksida ter nena- zadnje hidroksilnih anionov. Preko Haber-Weissove in 302 NEVROLOGIJA, NEVROPSIHOLOGIJA, NEVROFIZIOLOGIJA Zdrav Vestn | julij – avgust 2022 | Letnik 91 | https://doi.org/10.6016/ZdravVestn.3193 Fentonove rakcije nastanejo zelo reaktivni hidroksilni anioni, ki so ključne kisikove reaktivne zvrsti, ki poško- dujejo membranske lipide, proteine in druge biološke molekule. Oksidativni stres, povzročen z Aβ, tako nas- tane ob povečani sintezi prostih radikalov ob prisotnosti železa, bakra ter cinka, ki se koncentrirajo znotraj jedra in na periferiji agregatov Aβ (22). Aβ je tudi ekscitoto- ksičen. Povečana ekscitacija vodi do vdora in v povečano znotrajcelično aktivnost Ca2+. Posledica je lahko prehod Ca2+ v mitohondrije in blokiranje respiracijske verige, aktiviranje fosfolipaze A2 in poškodba plazme mem- brane, povečano delovanje 3Na+/Ca2+ izmenjevalca in aktiviranje znotrajceličnih proteaz. Poleg tega Aβ akti- vira tudi z oksidativnim stresom povezane signalne poti preko oksidativnega stresa oziroma motenj v energijski presnovi (17). Nenazadnje tudi same reaktivne kisikove zvrsti povečajo tvorbo in agregacijo Aβ ter hiperfosfo- rilacijo proteina tau, kar pomeni začetek destruktivne- ga cikla (5,22). Pomembno vlogo pri preprečevanju in obvladovanju AB igrajo antioksidativni sistemi v mož- ganih. Celični sistem, ki ščiti pred nastankom oksidativ- nega stresa, je sistem tioredoksina. Proteini tega sistema s svojimi redoksnimi lastnostmi modulirajo delovanje in izražanje drugih beljakovin, vključno z različnimi transkripcijskimi dejavniki, ki so ključni za razvoj in nadzor preživetja celic ali njihove smrti (22). Poleg tega so pri bolnikih z AB ugotovili značilno povečano raven mitohondrijske DNA ter encima citokrom c-oksidaze, zmanjšana pa je bila količina intaktnih oziroma nepo- škodovanih mitohondrijev ter raven nekaterih ključnih encimov oksidativne presnove (17). 2.2.5 Povezava med sladkorno boleznijo tipa 2 in Alzheimerjevo boleznijo Hoyer je že v prejšnjem stoletju predstavil teorijo o nefunkcionalni signalizaciji inzulina pri obliki AB s poznim začetkom in nastankom t.i. centralne inzulin- ske rezistence (35). Sprva so obstajale le teorije o možni povezavi med sladkorno boleznijo tipa 2 in obliko AB s poznim začetkom, ki so jih kasneje potrdili na podla- gi epideomioloških in kliničnih študij. Te so pokazale, da sta hiperglikemija in hiperinzulinemija v korelaciji z nastankom oblike AB s poznim začetkom (11). Pri lju- deh je bila pomembnost signalizacije inzulina pri AB potrjena z intracerebroventrikularnim vnosom strepto- zotocina (diabetogena učinkovina), kajti po vnosu so se pri njih pojavili različni patološki znaki, zelo podobni tistim, ki se pojavijo pri ljudeh z obliko AB s poznim začetkom. Poleg tega je bilo ugotovljeno, da inzulin in glukoza bolnikom z AB izboljša njihovo sposobnost za učenje in pomnjenje (17). Presnovna hipoteza v pove- zavi z obliko AB s poznim začetkom temelji na dejstvu, da so IR razširjeni povsod v možganih, visoka raven nji- hovega izražanja je predvsem v vohalnem betiču, hipo- talamusu, hipokampusu, možganski skorji, striatumu in malih možganih (11,36). Dosedanje študije so pokazale: a) značilno zmanjšanje IR v možganih pri bolnikih z ob- liko AB s poznim začetkom, b) značilno zmanjšanje IR in IGF1R v hipokampusu, hipotalamusu in frontalnem delu skorje velikih možganov pri bolnikih z obliko AB s poznim začetkom, c) da inzulinska rezistenca v hipo- kampusu preprečuje pravilno strukturiranje spomina (povzroča kognitivne motnje) in č) da vezava oligome- rov Aβ na IR povzroči internalizacijo IR ter inzulinsko rezistenco pri obliki AB s poznim začetkom (11). 2.2.5.1 Vpliv oligomerov Aβ na centralno inzulinsko rezistenco Z napredovanjem sladkorne bolezni tipa 2 se poveča tako tvorba Aβ, kot tudi hiperfosforilacija proteina tau. Sladkorna bolezen tipa 2 in Aβ sodelujeta pri nastanku nevrodegenerativnih motenj pri obliki AB s poznim za- četkom. Predvideva se, da topni oligomeri Aβ delujejo kot sinaptotoksini. Poleg tega sta tako Aβ kot tudi inzu- lin amiloidogena peptida z enako vezalno sekvenco za IR. Zato obstaja verjetnost, da se Aβ, tako kot inzulin, lahko veže na IR. Na podlagi tega je mogoče sklepati, da vezava Aβ na IR zaradi antagonističnega vpliva povzro- či nastanek inzulinske rezistence, ki vodi v aktiviranje GSK3-β in hiperfosforilacijo proteina tau. Oba procesa, tvorba Aβ in hiperfosforilacija proteina tau, imata si- nergistični učinek, ki vodi v disfunkcijo nevronov. Raz- iskave so pokazale, da tvorba Aβ42 povzroči inzulinsko rezistenco v jetrih preko aktiviranja Janusove kinaze 2 (JAK2). Poleg tega peptidi Aβ, ki nastajajo v možganih, dosežejo hipotalamus, ki deluje kot nadzorni center presnovnih procesov v telesu. Tam preko nevrovnetnih mehanizmov povzročijo motnje presnovnih procesov ter s tem spremenijo energetsko bilanco, ki še dodatno spodbuja napredovanje sladkorne bolezni tipa 2. Znano je tudi, da oligomeri Aβ v hipokampusu privedejo do ak- tiviranja astrocitov, kar se zrcali v povečanem izločanju citokinov, predvsem TNFα, ki aktivira JNK1 (angl. c-Jun N-terminal kinase 1). Ta pa privede do inzulinske rezis- tence ter hiperfosforilacije proteina tau (11). 2.2.5.2 Vpliv inaktivacije IR na hiperfosforilacijo proteina tau Nedavno opravljene študije so ugotovile povezavo med motnjami v prenosu inzulinskega signala in pa- tološkimi spremembami proteina tau. Vezava inzulina 303 PREGLEDNI ZNANSTVENI ČLANEK Alzheimerjeva bolezen aktivira IR, kar vodi v aktiviranje IRS-1 in 2 (angl. in- sulin receptor substrate 1/2), ki vzpostavita številne si- gnalne poti. Fosfatidilinozitol 3-kinaza (PIK) pretvori fosfatidilinozitol-4,5-bifosfat (PIP2) v fosfatidilinozitol- -3,4,5-fosfat (PIP3), ki sodeluje pri aktiviranju PKB. To vodi do translokacije glukoznega prenašalca tipa 4 (GLUT4) na plazemsko membrano (11). Sočasno pa aktiviranje PKB, ki povzroči fosforilacijo številnih znot- rajceličnih proteinov (mTOR, FOXO, GSK3, CREB, fi- lamin A, sintaza NO), vpliva na različne celične odzive, vključno na fosforilacijo proteina tau (11,36). V fiziolo- ških pogojih številne kinaze in fosfataze uravnavajo rav- novesje med fosforilacijo in defosforilacijo substratov, da ohranjajo ravnovesje v nevronih. V proces fosforila- cije proteina tau so vključene številne kinaze (GSK3-β, CDK5, MARK, PKA, PKB, ERK1/2, JNK). Pomembna je zlasti glikogen sintazna kinaza 3-β (GSK3-β) (10). Nje- no aktiviranje zavira fosforilacija, spodbujena s PKB. Ob pojavu inzulinske rezistence pa njeno aktiviranje poveča fosforilacijo proteina tau in znotrajcelični nastanek NFP, kar so dokazale tudi genetsko spremenjene linije miši NIRKO, ki imajo zmanjšano aktivnost PKB. Pri njih so ugotovili povečano aktivnost GSK3-β in hiperfosforila- cijo proteina tau v regijah, ki so povezane z nastankom oblike AB s poznim začetkom. Poleg tega je bilo doka- zano, da fosforilacija serinskih ostankov IRS-1 inaktivira IRS-1 in povzroči inzulinsko rezistenco v hipokampusu. Zato nastanek inzulinske rezistence privede do spre- memb v proteinu tau (hiperfosforilacija) ter do oblike AB s poznim začetkom (11). Poleg dejstva, da inzulinska rezistenca stimulira hiperfosforilacijo in agregacijo pro- teina tau, kar se zrcali v tvorbi NFP, nedavne študije do- kazujejo tudi, da hiperfosforilirani protein tau in njegovi agregati akumulirajo inzulin (10). 3 Farmakološki pristopi zdravljenja Alzheimerjeve bolezni Kljub prizadevanjem pa do danes še ni pojasnjen me- hanizem nastanka in napredovanja AB. Prav tako tudi še niso odkrili učinkovine, ki bi preprečila razvoj oziro- ma popolnoma ustavila napredovanje bolezni. Znane so predvsem učinkovine, ki ublažijo simptome AB. 3.1 Zaviralci holinesteraz Pri bolnikih z AB so, v skladu s holinergično hipote- zo, v določenih možganskih regijah ugotovili zmanjša- no aktivnost encima holin acetiltransferaze in zato tudi nižjo raven ACh. Za povečanje razpoložljivosti ACh v sinaptični špranji, ter s tem za izboljšanje holinergične funkcije v sinapsah, se klinično za simptomatsko zdravljenje AB zelo pogosto uporabljajo zaviralci holi- nesteraz, ki za krajše obdobje zmanjšajo simptome mo- tenj kognitivnih funkcij pri AB. Ti zavirajo delovanje encimov AChE in/ali BChE, ki sta odgovorna za raz- gradnjo nevrotransmiterja ACh (6). Spojine, ki zavirajo delovanje teh encimov, so lahko naravnega ali sintetič- nega izvora. V Laboratoriju za fiziologijo Veterinarske fakultete Univerze v Ljubljani smo v okviru predklinič- nih raziskav proučili vplive različnih, tako naravnih kot tudi sintetičnih, zaviralcev holinesteraz na delovanje pe- rifernega živčno-mišičnega sistema (37-42). Kljub ogro- mnemu številu raziskav po vsem svetu, katerih namen je bilo odkritje novih zdravil s takšnim načinom delovanja, je organizacija EMA (angl. European medicines agency) do danes odobrila le 4 učinkovine: takrin (1995), done- pezil (1998), rivastigmin (1998) in galantamin (2000) (43). Takrin je nekompetitivni, neselektivni, reverzibil- ni zaviralec AChE s kratkim razpolovnim časom. Zara- di slabe biološke razpoložljivosti in neželenih učinkov (zlasti hepatotoksičnosti) so ga leta 2012 umaknili s trga (44). Donepezil, piperidinski derivat, je nekompetitivni, selektivni, reverzibilni zaviralec AChE (s slabo zaviralno močjo proti BChE). Zlahka prehaja krvno-možgansko pregrado, deluje zaviralno že pri nanomolarnih koncen- tracijah in bistveno izboljša kognitivne funkcije. Zaradi vključenosti citohroma P450 lahko v procesu njegove presnove pride do interakcij z drugimi zdravili, zato je tu potrebna previdnost (6,45-47). Rivastigmin zavira ta- ko AChE kot tudi BChE (48). Gre za močnega in počasi reverzibilnega zaviralca (psevdoireverzibilni zaviralec) AChE (49). Od odobrenih učinkovin je tu še galanta- min, naravni alkaloid, izoliran iz zvončka (Galanthus woronowii). Je kompetitivni, selektivni, hitro reverzibil- ni zaviralec AChE (46,50,51). Veže se tudi na nikotinske acetilholinske receptorje (nAChR - α4β2, α3, α6β4, in α7) in deluje kot senzibilizator oziroma pozitivni aloste- rični modulator nAChR (vezava na druga vezavna mes- ta kot ACh ter drugi nikotinski agonisti in antagonisti) (45,52,53). Z alosterično vezavo na nAChR lahko ga- lantamin potencira delovanje agonistov (npr. ACh) teh receptorjev (45). Potrebno je poudariti, da donepezil, rivastigmin in galantamin izboljšajo kognitivne funkcije pri bolnikih z blago in zmerno stopnjo AB, ne prepre- čujejo pa pojava oziroma napredovanja te bolezni (17). 3.2 Antagonisti receptorjev N-metil-D aspartata Za simptomatsko zdravljenje AB se uporabljajo tudi antagonisti receptorjev N-metil-D aspartata (NMDA). 304 NEVROLOGIJA, NEVROPSIHOLOGIJA, NEVROFIZIOLOGIJA Zdrav Vestn | julij – avgust 2022 | Letnik 91 | https://doi.org/10.6016/ZdravVestn.3193 Memantin (l-amino-3,5-dimetil adamantan) je nekom- petitivni antagonist NMDA receptorjev, ki ga je EMA odobrila leta 2002 (54). Uporablja se za zdravljenje AB tako v začetnih kot tudi napredovalnih stadijih bolez- ni. Zmanjšuje ekscitotoksičnost in nevrodegeneracijo, ki jo povzroča glutamatom. S preprečevanjem vezave glutamata na receptorje NMDA lahko zmanjša hiperfos- forilacijo proteina tau in ščiti pred toksičnim učinkom peptidov Aβ (55,56). Raziskave dokazujejo, da zdravilo zmanjša nevropsihiatrične simptome AB v primerjavi s placebom. Ugotovljeno je bilo tudi, da uporaba mem- antina bistveno ne blaži simptomov vznemirjenosti pri ljudeh z zmerno do hudo AB (57). 3.3 Farmakološke učinkovine, ki preprečujejo nastajanje in agregacijo netopnih peptidov Aβ ali pospešujejo njegovo odstranjevanje Trenutne glavne strategije zdravljenja, ki temeljijo na amiloidni hipotezi so: a) zaviralci β- (BACE1) in γ-sekre- taze, b) snovi, ki preprečujejo agregacijo Aβ, c) snovi, ki uravnavajo aktivnosti proteaz (povečajo odstranjevanje Aβ) ter č) imunoterapija. V tem poglavju se bomo osre- dinili predvsem na snovi, ki delujejo zaviralno na encim β-sekretazo - BACE1 ter na pripravke monoklonskih protiteles, katerih tarča je Aβ (imunoterapija AB) (17). Glavna encima, ki sodelujeta v amiloidogeni poti cepit- ve APP, sta BACE1 in γ-sekretaza. Zaviralci sekretaz za- vrejo delovanje teh encimov v amiloidogeni poti cepitve APP in s tem preprečijo tvorbo netopnih peptidov Aβ ter nastanek senilnih plakov (6). Zaradi resnih neželenih učinkov zaviralcev γ-sekretaze se večja pozornost name- nja razvoju zaviralcev BACE1. Te delimo v tri skupine, in sicer peptidomimetične, nepeptidomimetične in narav- ne (Tabela 1) (58). Pri skupini BACE1 zaviralcev velja posebej omeniti spojine, ki so bile vključene v klinična testiranja: MK- 8931 (verubecestat), E2609 (elenbecestat), AZD3293 (la- nabecestat), JNJ-54861911 (atabecestat) in umibecestat (17). Nobena od navedenih spojin ni bila vključena v IV. fazo kliničnih testiranj. Omeniti pa je treba dve spojini, ki sta dosegli III. fazo kliničnih testiranj, to sta MK-8931 in E2609. Nobena od navedenih spojin pa do sedaj ni us- pešno zaključila III. fazo kliničnih testiranj (58). Poleg Tabela 1: Skupine zaviralcev, ki zavirajo β-sekretazo - BACE1 in njihovi predstavniki. Skupine zaviralcev BACE1 Predstavniki Naravni zaviralci BACE1 • 2,2',4' trihidroksikalkon; sladki koren (Glycyrrhiza glabra) (59), • ginenozid Rg1; Panax notoginseng (59), • polimetoksiflavoni (5,7-dimetoksiflavon, 5,7,4'-trimetoksiflavon, 3,5,7,3'4'- pentametoksiflavon); črni ingver (58), • derivati triflavonoidov; Selaginella doederleinii (58), • ursolna kislina in lupeol; Leea indica (58). Peptidomimetični zaviralci BACE1 Spojine na osnovi: • izoftalamida, • hidroksietilamina, • hidroksietilaminizoster (58). Nepeptidomimetične zaviralci BACE1 • Spojine na osnovi: • acilgvanidina, • 2-aminopiridina, • aminoimidazola, • amino/iminohidantoina, • aminotiazolina, • aminoksazolina, • dihidrokinazolina, • aminokinolina, • aminopirolidina (58). Zaviralci BACE1, vključeni v klinična testiranja • MK-8931 (verubecestat), • E2609 (elenbecestat), • AZD3293 (lanabecestat), • JNJ-54861911 (atabecestat), • umibecestat (17). BACE1 zaviralca, vključena v III. fazo kliničnih testiranj • MK-8931 (verubecestat), • E2609 (elenbecestat) (17,58). 305 PREGLEDNI ZNANSTVENI ČLANEK Alzheimerjeva bolezen zaviralcev BACE1, ki preprečujejo nastajanje netopnih peptidov Aβ, poznamo tudi monoklonska protitelesa proti že nastalim peptidom Aβ. Solanezumab, gentene- rumab, crenezumab ter adukanumab so pripravki mo- noklonskih protiteles, katerih tarča je Aβ. Bili so vklju- čeni v klinična testiranja. Solanezumab se lahko veže na monomere in topne peptide Aβ. Gentenerumab se veže na oligomere in fibrile Aβ, poleg tega pa lahko sproži fa- gocitozo plakov preko mikroglije. Tu sta še crenezumab in adukanumab; tarča prvega so monomeri, oligomeri in fibrile Aβ, tarča drugega pa agregati Aβ. Za aduka- numab je bilo ugotovljeno tudi, da zmanjšuje odlaganje Aβ. Klinična testiranja prvih treh pripravkov so se kon- čala najpozneje v III. fazi (17), pri adukanumabu pa je neodvisni odbor za spremljanje podatkov marca 2019 ugotovil, da je premalo dokazov, ki bi podpirali njegovo učinkovitost pri zdravljenju AB. Farmacevtski proizvaja- lec Biogen je zato ustavil vsa klinična testiranja. Kasnejše dodatne analize podatkov so pokazale, da adukanumab v najvišjih odmerkih zmanjša napredovanje kognitivnih in funkcionalnih motenj pri bolnikih v začetnem sta- diju AB. Na podlagi te ugotovitve je ameriški Urad za hrano in zdravila (angl. Food and drug administration, FDA) avgusta 2020 sprejel vlogo za pridobitev dovolje- nja za promet z zdravilom adakanumab in ga uvrstil na prednostni seznam. Adukanumab je pripravek človeš- kih monoklonskih protiteles IgG1 z visoko afiniteto, ki so usmerjena proti konformacijskemu epitopu, priso- tnemu na oligomerih Aβ. Pridobljena so iz avtoimun- skih limfocitov B od starejših, kognitivno normalnih posameznikov. Izkazalo se je, da zdravljenje bolnikov z adukanumabom v začetnem stadiju bolezni zmanjšuje odlaganje Aβ v možganih in upočasni upad kognitivnih funkcij v odvisnosti od odmerka. Raziskave nakazujejo, da je adukanumab zelo verjetno enako učinkovit tudi pri odstranjevanju Aβ, ne glede na genotip ApoE. Monok- lonska protitelesa drugih pripravkov so se v večji meri usmerila proti N-terminalni regiji Aβ in so prepoznava- la samo monomere. Pripravki monoklonskih protiteles, ki so bili usmerjeni proti N-terminalni regiji Aβ, so bili zelo učinkoviti pri zdravljenju transgenih mišjih mode- lov z AB, vendar pa, za razliko od adukanumaba, niso pokazali terapevtskega učinka pri ljudeh (60,61). Če bo adakanumab odobren, bo to prvo zdravilo, ki bo poka- zalo, da je odstranjevanje Aβ povezano z boljšim klinič- nim izidom AB. 3.4 Farmakološke učinkovine, katerih tarča je protein tau Pri nastanku AB je hipoteza o hiperfosforilaciji in širjenju proteina tau ena od pomembnejših. Farma- kološke učinkovine, katerih tarča delovanja je protein tau, lahko razdelimo v več kategorij: a) zaviralce agre- gacije proteina tau, b) taukinazne zaviralce, c) zaviralce O-GLcNAc, č) stabilizatorje mikrotubulov ter d) imu- noterapijo. Na tem mestu bi bilo potrebno poudariti, da so zaviralci GSK3-β zelo pomembna terapevtska učinkovina (17). GSK-3 je serinska/treoninska prote- in kinaza. Obstajata dve izoobliki: GSK-3α in GSK-3β. Slednja se deli na dva podtipa, in sicer na GSK-3β1 in 2. GSK-3β1 je prisotna v številnih organih, medtem ko se GSK-3β2 nahaja le v osrednjem živčnem sistemu (6). GSK-3 je odgovorna za fosforilacijo in zato inaktiviranje glikogen sintaze, nadzor presnove glikogena, uravnava- nje proliferacije celic in celičnega cikla. Pri AB aktivi- ranje GSK-3β sproži hiperfosforilacijo proteina tau, kar povzroči njegovo odlaganje, agregacijo v parne spiralne filamente, tvorbo NFP in motnjo v fizioloških procesih znotraj nevronov (23,28). Ta proces je mogoče zavreti z uporabo zaviralcev. Ti lahko delujejo posredno z urav- navanjem fosfataz ali primarnih kinaz, ki vplivajo na substrate GSK3. Aktivnost GSK3 tako uravnavajo kina- ze (PKB, PKC, PKA, p38) ali fosfataze (PP2A, PP1). Ne- posredno pa na zmanjšanje aktivnosti GSK3 vplivamo z uporabo majhnih molekul kot visoko specifičnih za- viralcev (62). Glede na izvor delimo zaviralce iz te sku- pine na izolirane iz naravnih virov, katione in majhne sintetične molekule. Glede na mehanizem zaviranja pa ločimo kompetitivne in nekompetitivne ATP zaviralce ter substratno kompetitivne zaviralce (Tabela 2). Rezultati poskusnega 24-tedenskega zdravljenja so pri spojini NP031112 (tideglusib) pokazali izboljšanje kognitivnih sposobnosti pri bolnikih z blago oziroma zmerno AB (63). Poleg zaviralcev GSK-3β je potrebno omeniti tudi zaviralce agregacije proteina tau, zaviralce t.i. pfoteinov »heat-shock« (hsp 90) ter cepiva, katerih tarča je hiperfosforiliran protein tau. Nekateri od za- viralcev agregacije proteina tau, na primer učinkovina TRx0237, so dosegli klinično fazo testiranj. Rezultati III. faze kliničnega testiranja so pokazali, da ta učin- kovina zmanjša atrofijo možganov pri bolnikih z AB. V klinični fazi testiranj sta tudi dve cepivi, ACI-35 in AADvac1, katerih tarča je hiperfosforiliran protein tau (17). 3.5 Učinkovine za zmanjševanje nevrovnetnega procesa Nevrovnetni proces, ki ga je moč ugotoviti pri bol- nikih z AB, ima poleg mnogih negativnih vplivov tu- di nekatere pozitivne učinke, tj. npr. odstranjevanje 306 NEVROLOGIJA, NEVROPSIHOLOGIJA, NEVROFIZIOLOGIJA Zdrav Vestn | julij – avgust 2022 | Letnik 91 | https://doi.org/10.6016/ZdravVestn.3193 agregatov Aβ. Negativni učinki vnetja so povezani z nastajanjem snovi v času vnetnega procesa: kemoki- nov, kisikovih reaktivnih zvrsti in vnetnih citokinov, ki deregulirajo prvotni imunski odziv in v končni fazi pri- vedejo do degeneracije nevronov (22). Rezultati števil- nih raziskav kažejo na možno pomembnost pri uporabi učinkovin s protivnetnim delovanjem pri bolnikih z AB, zato so protivnetne učinkovine celekoksib, napro- ksen in lornoksikam preizkušali v kliničnih testiranjih. Analiza terapevtske učinkovitosti je pokazala, da pri naproksenu in celekoksibu ni večjih koristi v primerja- vi s placebom, poleg tega pa so se pojavili tudi neželeni učinki, zaradi česar so preizkušanje ustavili v III. fazi (17). Prav tako so zaradi neučinkovitosti pri bolnikih z AB ustavili klinično preizkušanje učinkovine lorno- ksikam. Vsa ta dejstva kažejo potrebo po dodatnih raz- iskavah o klinični uporabi protivnetnih učinkovin pri AB. Velikega pomena je tudi preprečevanje, odkrivanje in zdravljenje metabolnih in negenetskih dejavnikov tveganja za nastanek AB, med katere sodijo sladkorna bolezen tipa 2, zvišana raven holesterola v krvi in zvi- šan krvni tlak. Razvidno je, da obstajajo povezave med temi boleznimi in AB, ki lahko vplivajo na razvoj oziro- ma napredovanje AB. 4 Zaključek Alois Alzheimer je pred več kot 100 leti prvi poročal o bolezni, ki se sedaj poimenuje po njem. Kljub ogro- mnemu številu raziskav AB v zadnjih desetletjih in veli- kim finančnim vložkom vanje ostaja še veliko vprašanj v zvezi z etiologijo, patogenezo ter zdravljenjem te bo- lezni nepojasnjenih. V zadnjem obdobju nam izvedba različnih genskih, molekulskih in celičnih študij z na- predno tehnologijo omogoča nove možnosti za vpog- led, ki bi lahko pomagal razjasniti koncept patogeneze. To bi prispevalo k odkrivanju novih terapevtskih tarč in učinkovin oziroma terapevtskih pristopov, s katerimi ne bi le upočasnili, ampak tudi uspešno preprečili nastanek bolezni oziroma njeno napredovanje. Izjava o navzkrižju interesov Avtorji nimamo navzkrižja interesov. Zahvala To delo je podprto s sredstvi ARRS raziskovalnega programa P4-0053, P3-067 in sredstvi ARRS za mlade raziskovalce Tomaža Trobca. Barbara Burjak pa je po- magala pri jezikovnem urejanju besedila, za kar se ji prav lepo zahvaljujemo. Tabela 2: Skupine zaviralcev glikogen sintazne kinaze 3 (GSK3) in njihovi predstavniki. Skupine zaviralcev GSK3 Predstavniki Kationski zaviralci GSK3 • litij (6,63), • berilij (63), • cink (63), • živo srebro (63), • baker (63). ATP - kompetitivni naravni zaviralci GSK3 • bis-indolindirubin, • indorubin analogi, • debromohimenialdizin, • himenialdizin, • meridianini (6,63). ATP - kompetitivni sintetični zaviralci GSK3 • aminopiridini, ki jih je sintetiziral Chironi – CHIR98014, CHIR98023, CHIR99021, • arilindolmalemida – SB-216763 in SB-415286, • aminotiazol – AR-A014418, • paulona – kenpaulon in alsterpaulon (63). ATP - nekompetitivni naravni zaviralci GSK3 • menzamin A, • spojine, izolirane iz morskih organizmov Ircinia sp (63). ATP - nekompetitivni sintetični zaviralci GSK3 • tiadiazolidinoni ¬ NP00111, NP031112, NP03115, • halometilketonski derivati (6,63). Zaviralec GSK3, ki je dosegel II. fazo kliničnih testiranj • NP031112 (tideglusib) (63). Legenda: GSK3 – glikogen sintazne kinaze 3; ATP – adenozin trifosfat. 307 PREGLEDNI ZNANSTVENI ČLANEK Alzheimerjeva bolezen Literatura 1. Kogoj A. Etiologija Alzheimerjeve bolezni in drugih najpogostejših demenc. Farm Vestn. 2008;59(2):55-8. 2. Kobentar R, Kogoj A, Zorc-Maver D, Skela-Savič B. Ocena samostojnosti stanovalcev, obolelih z demenco, pri zadovoljevanju temeljnih življenskih potreb v domovih starejših v Ljubljani. Zdrav Vestn. 2015;84:544-53. 3. Statistični urad Republike Slovenije. Projekcije prebivalstva za Slovenijo 2015. Ljubljana: Statistični urad RS; 2017. 4. Statistični urad Republike Slovenije. Število in sestava prebivalstva. Ljubljana: Statistični urad RS; 2020. 5. Dubey SK, Lakshmi KK, Krishna KV, Agrawal M, Singhvi G, Saha RN, et al. Insulin mediated novel therapies for the treatment of Alzheimer’s disease. Life Sci. 2020;249:117540. DOI: 10.1016/j.lfs.2020.117540 PMID: 32165212 6. Dos Santos Picanco LC, Ozela PF, de Fatima de Brito Brito M, Pinheiro AA, Padilha EC, Braga FS, et al. Alzheimer’s disease: a review from the pathophysiology to diagnosis, new perspectives for pharmacological treatment. Curr Med Chem. 2018;25(26):3141-59. DOI: 10.2174/0929867 323666161213101126 PMID: 30191777 7. Di Resta C, Ferrari M. New molecular approaches to Alzheimer’s disease. Clin Biochem. 2019;72:81-6. DOI: 10.1016/j.clinbiochem.2019.04.010 PMID: 31018113 8. Hoskin JL, Sabbagh MN, Al-Hasan Y, Decourt B. Tau immunotherapies for Alzheimer’s disease. Expert Opin Investig Drugs. 2019;28(6):545-54.DOI: 10.1080/13543784.2019.1619694 PMID: 31094578 9. Toepper M, Falkenstein M. Driving fitness in different forms of dementia: an update. J Am Geriatr Soc. 2019;67(10):2186-92. DOI: 10.1111/jgs.16077 PMID: 31386780 10. Chatterjee S, Mudher A. Alzheimer’s disease and type 2 diabetes: a critical assessment of the shared pathological traits. Front Neurosci. 2018;12:383. DOI: 10.3389/fnins.2018.00383 PMID: 29950970 11. Folch J, Ettcheto M, Busquets O, Sánchez-López E, Castro-Torres RD, Verdaguer E, et al. The Implication of the brain insulin receptor in late onset Alzheimer’s disease dementia. Pharmaceuticals (Basel). 2018;11(1):11. DOI: 10.3390/ph11010011 PMID: 29382127 12. Mendiola-Precoma J, Berumen LC, Padilla K, Garcia-Alcocer G. Therapies for prevention and treatment of Alzheimer’s disease. BioMed Res Int. 2016;2016:2589276. DOI: 10.1155/2016/2589276 PMID: 27547756 13. Swerdlow RH, Burns JM, Khan SM. The Alzheimer’s disease mitochondrial cascade hypothesis: progress and perspectives. Biochim Biophys Acta. 2014;1842(8):1219-31. DOI: 10.1016/j.bbadis.2013.09.010 PMID: 24071439 14. Volpato D, Holzgrabe U. Designing hybrids targeting the cholinergic system by modulating the muscarinic and nicotinic receptors: a concept to treat Alzheimer’s disease. Molecules. 2018;23(12):3230. DOI: 10.3390/ molecules23123230 PMID: 30544533 15. Saha P, Sen N. Tauopathy: A common mechanism for neurodegeneration and brain aging. Mech Ageing Dev. 2019;178:72-9. DOI: 10.1016/j. mad.2019.01.007 PMID: 30668956 16. Mushtaq G, Greig NH, Khan JA, Kamal MA. Status of acetylcholinesterase and butyrylcholinesterase in Alzheimer’s disease and type 2 diabetes mellitus. CNS Neurol Disord Drug Targets. 2014;13(8):1432-9. DOI: 10.21 74/1871527313666141023141545 PMID: 25345511 17. Liu PP, Xie Y, Meng XY, Kang JS. History and progress of hypotheses and clinical trials for Alzheimer’s disease. Signal Transduct Target Ther. 2019;4(1):29. DOI: 10.1038/s41392-019-0063-8 PMID: 31637009 18. Escamilla-Ayala A, Wouters R, Sannerud R, Annaert W. Contribution of the Presenilins in the cell biology, structure and function of γ-secretase. Semin Cell Dev Biol. 2020;105:12-26. DOI: 10.1016/j.semcdb.2020.02.005 PMID: 32146031 19. Francis PT, Palmer AM, Snape M, Wilcock GK. The cholinergic hypothesis of Alzheimer’s disease: a review of progress. J Neurol Neurosurg Psychiatry. 1999;66(2):137-47. DOI: 10.1136/jnnp.66.2.137 PMID: 10071091 20. Hardy J, Allsop D. Amyloid deposition as the central event in the aetiology of Alzheimer’s disease. Trends Pharmacol Sci. 1991;12(10):383- 8. DOI: 10.1016/0165-6147(91)90609-V PMID: 1763432 21. Levine H, Walker LC. Molecular polymorphism of Abeta in Alzheimer’s disease. Neurobiol Aging. 2010;31(4):542-8. DOI: 10.1016/j. neurobiolaging.2008.05.026 PMID: 18619711 22. Rojas-Gutierrez E, Muñoz-Arenas G, Treviño S, Espinosa B, Chavez R, Rojas K, et al. Alzheimer’s disease and metabolic syndrome: A link from oxidative stress and inflammation to neurodegeneration. Synapse. 2017;71(10):e21990. DOI: 10.1002/syn.21990 PMID: 28650104 23. Hayne DJ, Lim S, Donnelly PS. Metal complexes designed to bind to amyloid-β for the diagnosis and treatment of Alzheimer’s disease. Chem Soc Rev. 2014;43(19):6701-15. DOI: 10.1039/C4CS00026A PMID: 24671229 24. Vyas NA, Bhat SS, Kumbhar AS, Sonawane UB, Jani V, Joshi RR, et al. Ruthenium(II) polypyridyl complex as inhibitor of acetylcholinesterase and Aβ aggregation. Eur J Med Chem. 2014;75:375-81. DOI: 10.1016/j. ejmech.2014.01.052 PMID: 24556150 25. Querfurth HW, LaFerla FM. Alzheimer’s disease. N Engl J Med. 2010;362(4):329-44. DOI: 10.1056/NEJMra0909142 PMID: 20107219 26. LaFerla FM, Oddo S. Alzheimer’s disease: Abeta, tau and synaptic dysfunction. Trends Mol Med. 2005;11(4):170-6. DOI: 10.1016/j. molmed.2005.02.009 PMID: 15823755 27. Duan AR, Jonasson EM, Alberico EO, Li C, Scripture JP, Miller RA, et al. Interactions between tau and different conformations of tubulin: implications for tau function and mechanism. J Mol Biol. 2017;429(9):1424-38. DOI: 10.1016/j.jmb.2017.03.018 PMID: 28322917 28. Chong FP, Ng KY, Koh RY, Chye SM. Tau proteins and tauopathies in Alzheimer’s disease. Cell Mol Neurobiol. 2018;38(5):965-80. DOI: 10.1007/ s10571-017-0574-1 PMID: 29299792 29. Fá M, Puzzo D, Piacentini R, Staniszewski A, Zhang H, Baltrons MA, et al. Extracellular tau oligomers produce an immediate impairment of LTP and memory. Sci Rep. 2016;6(1):19393. DOI: 10.1038/srep19393 PMID: 26786552 30. Clavaguera F, Bolmont T, Crowther RA, Abramowski D, Frank S, Probst A, et al. Transmission and spreading of tauopathy in transgenic mouse brain. Nat Cell Biol. 2009;11(7):909-13. DOI: 10.1038/ncb1901 PMID: 19503072 31. Di Bona D, Scapagnini G, Candore G, Castiglia L, Colonna-Romano G, Duro G, et al. Immune-inflammatory responses and oxidative stress in Alzheimer’s disease: therapeutic implications. Curr Pharm Des. 2010;16(6):684-91. DOI: 10.2174/138161210790883769 PMID: 20388078 32. Galasko D, Montine TJ. Biomarkers of oxidative damage and inflammation in Alzheimer’s disease. Biomarkers Med. 2010;4(1):27-36. DOI: 10.2217/ bmm.09.89 PMID: 20383271 33. Dansokho C, Heneka MT. Neuroinflammatory responses in Alzheimer’s disease. J Neural Transm (Vienna). 2018;125(5):771-9. DOI: 10.1007/ s00702-017-1831-7 PMID: 29273951 34. Verri M, Pastoris O, Dossena M, Aquilani R, Guerriero F, Cuzzoni G, et al. Mitochondrial alterations, oxidative stress and neuroinflammation in Alzheimer's disease. Int J Immunopathol Pharmacol. 2012;25(2):345-53. DOI: 10.1177/039463201202500204 PMID: 22697066 35. Hoyer S. Neurodegeneration, Alzheimer’s disease, and beta- amyloid toxicity. Life Sci. 1994;55(25-26):1977-83. DOI: 10.1016/0024- 3205(94)00377-7 PMID: 7997056 36. Arnold SE, Arvanitakis Z, Macauley-Rambach SL, Koenig AM, Wang HY, Ahima RS, et al. Brain insulin resistance in type 2 diabetes and Alzheimer disease: concepts and conundrums. Nat Rev Neurol. 2018;14(3):168-81. DOI: 10.1038/nrneurol.2017.185 PMID: 29377010 37. Botić T, Defant A, Zanini P, Žužek MC, Frangež R, Janussen D, et al. Discorhabdin alkaloids from Antarctic Latrunculia spp. sponges as a new class of cholinesterase inhibitors. Eur J Med Chem. 2017;136:294-304. DOI: 10.1016/j.ejmech.2017.05.019 PMID: 28505534 308 NEVROLOGIJA, NEVROPSIHOLOGIJA, NEVROFIZIOLOGIJA Zdrav Vestn | julij – avgust 2022 | Letnik 91 | https://doi.org/10.6016/ZdravVestn.3193 38. Grandič M, Aráoz R, Molgó J, Turk T, Sepčić K, Benoit E, et al. The non-competitive acetylcholinesterase inhibitor APS12-2 is a potent antagonist of skeletal muscle nicotinic acetylcholine receptors. Toxicol Appl Pharmacol. 2012;265(2):221-8. DOI: 10.1016/j.taap.2012.09.024 PMID: 23046821 39. Moodie LW, Žužek MC, Frangež R, Andersen JH, Hansen E, Olsen EK, et al. Synthetic analogs of stryphnusin isolated from the marine sponge Stryphnus fortis inhibit acetylcholinesterase with no effect on muscle function or neuromuscular transmission. Org Biomol Chem. 2016;14(47):11220-9. DOI: 10.1039/C6OB02120D PMID: 27841892 40. Ristovski S, Uzelac M, Kljun J, Lipec T, Uršič M, Zemljič Jokhadar Š, et al. Organoruthenium prodrugs as a new class of cholinesterase and glutathione-S-transferase inhibitors. ChemMedChem. 2018;13(20):2166- 76. DOI: 10.1002/cmdc.201800432 PMID: 30126080 41. Trobec T, Žužek MC, Sepčić K, Kladnik J, Kljun J, Turel I, et al. Structural and functional characterization of an organometallic ruthenium complex as a potential myorelaxant drug. Biomed Pharmacother. 2020;127:110161. DOI: 10.1016/j.biopha.2020.110161 PMID: 32380389 42. Žužek MC, Grandič M, Benoit E, Frangež R. Natural polymeric 3-alkylpyridinium salt affects vertebrate skeletal muscle contractility by preferentially blocking neuromuscular transmission. Toxicol Lett. 2017;281:95-101. DOI: 10.1016/j.toxlet.2017.09.007 PMID: 28939337 43. Maia MA, Sousa E. BACE-1 and gamma-secretase as therapeutic targets for Alzheimer’s disease. Pharmaceuticals (Basel). 2019;12(1):41. DOI: 10.3390/ph12010041 PMID: 30893882 44. Moodie LW, Sepčić K, Turk T, FrangeŽ R, Svenson J. Natural cholinesterase inhibitors from marine organisms. Nat Prod Rep. 2019;36(8):1053-92. DOI: 10.1039/C9NP00010K PMID: 30924818 45. Colović MB, Krstić DZ, Lazarević-Pašti TD, Bondžić AM, Vasić VM. Acetylcholinesterase inhibitors: pharmacology and toxicology. Curr Neuropharmacol. 2013;11(3):315-35. DOI: 10.2174/1570159X11311030006 PMID: 24179466 46. Pohanka M. Cholinesterases, a target of pharmacology and toxicology. Biomed Pap Med Fac Univ Palacky Olomouc Czech Repub. 2011;155(3):219-29. DOI: 10.5507/bp.2011.036 PMID: 22286807 47. Wilkinson DG. The pharmacology of donepezil: a new treatment of Alzheimer’s disease. Expert Opin Pharmacother. 1999;1(1):121-35. DOI: 10.1517/14656566.1.1.121 PMID: 11249555 48. Desai AK, Grossberg GT. Rivastigmine for Alzheimer’s disease. Expert Rev Neurother. 2005;5(5):563-80. DOI: 10.1586/14737175.5.5.563 PMID: 16162080 49. Polinsky RJ. Clinical pharmacology of rivastigmine: a new-generation acetylcholinesterase inhibitor for the treatment of Alzheimer’s disease. Clin Ther. 1998;20(4):634-47. DOI: 10.1016/S0149-2918(98)80127-6 PMID: 9737824 50. Kitisripanya N, Saparpakorn P, Wolschann P, Hannongbua S. Binding of huperzine A and galanthamine to acetylcholinesterase, based on ONIOM method. Nanomedicine. 2011;7(1):60-8. DOI: 10.1016/j.nano.2010.08.004 PMID: 20851778 51. Pilger C, Bartolucci C, Lamba D, Tropsha A, Fels G. Accurate prediction of the bound conformation of galanthamine in the active site of Torpedo californica acetylcholinesterase using molecular docking. J Mol Graph Model. 2001;19(3-4):288-96. DOI: 10.1016/S1093-3263(00)00056-5 PMID: 11449566 52. Hahn B, Shrieves ME, Olmstead CK, Yuille MB, Chiappelli JJ, Pereira EF, et al. Evidence for positive allosteric modulation of cognitive-enhancing effects of nicotine in healthy human subjects. Psychopharmacology (Berl). 2020;237(1):219-30. DOI: 10.1007/s00213-019-05363-4 PMID: 31686175 53. Maelicke A, Samochocki M, Jostock R, Fehrenbacher A, Ludwig J, Albuquerque EX, et al. Allosteric sensitization of nicotinic receptors by galantamine, a new treatment strategy for Alzheimer’s disease. Biol Psychiatry. 2001;49(3):279-88. DOI: 10.1016/S0006-3223(00)01109-4 PMID: 11230879 54. Bullock R. Efficacy and safety of memantine in moderate-to-severe Alzheimer disease: the evidence to date. Alzheimer Dis Assoc Disord. 2006;20(1):23-9. DOI: 10.1097/01.wad.0000201847.29836.a5 PMID: 16493232 55. Gordon ML, Kingsley PB, Goldberg TE, Koppel J, Christen E, Keehlisen L, et al. An open-label exploratory study with memantine: correlation between proton magnetic resonance spectroscopy and cognition in patients with mild to moderate Alzheimer’s disease. Dement Geriatr Cogn Disord Extra. 2012;2(1):312-20. DOI: 10.1159/000341604 PMID: 22962555 56. Miguel-Hidalgo JJ, Alvarez XA, Cacabelos R, Quack G. Neuroprotection by memantine against neurodegeneration induced by beta-amyloid(1-40). Brain Res. 2002;958(1):210-21. DOI: 10.1016/S0006-8993(02)03731-9 PMID: 12468047 57. Maidment ID, Fox CG, Boustani M, Rodriguez J, Brown RC, Katona CL. Efficacy of memantine on behavioral and psychological symptoms related to dementia: a systematic meta-analysis. Ann Pharmacother. 2008;42(1):32-8. DOI: 10.1345/aph.1K372 PMID: 18056833 58. Moussa-Pacha NM, Abdin SM, Omar HA, Alniss H, Al-Tel TH. BACE1 inhibitors: current status and future directions in treating Alzheimer’s disease. Med Res Rev. 2020;40(1):339-84. DOI: 10.1002/med.21622 PMID: 31347728 59. Zhang C. Natural compounds that modulate BACE1-processing of amyloid-beta precursor protein in Alzheimer’s disease. Discov Med. 2012;14(76):189-97. PMID: 23021373 60. Crehan H, Lemere CA. Anti-amyloid-β immunotherapy for Alzheimer’s disease. In: Wolf MS, ed. Developing therapeutics for alzheimer’s disease. London: Academic Press; 2016. pp. 193-226. DOI: 10.1016/B978-0-12- 802173-6.00007-1 61. Marciani DJ. Development of an effective Alzheimer’s vaccine. In: Hayat MA, ed. Immunology. London: Academic Press; 2018. pp. 149-69. 62. Hernández F, Nido JD, Avila J, Villanueva N. GSK3 inhibitors and disease. Mini Rev Med Chem. 2009;9(9):1024-9. DOI: 10.2174/138955709788922647 PMID: 19689399 63. Eldar-Finkelman H, Martinez A. GSK-3 Inhibitors: Preclinical and Clinical Focus on CNS. Front Mol Neurosci. 2011;4:32. DOI: 10.3389/ fnmol.2011.00032 PMID: 22065134