Alzheimer: Može li ciljanje ovog mehanizma preokrenuti pad memorije?
Novi genetski pristup koji popravlja prekinute veze između moždanih stanica mogao bi dovesti do tretmana koji obnavljaju kapacitet pamćenja kod Alzheimerove bolesti.
Novi pristup poništava promjene u ekspresiji gena koje se javljaju u kasnijim fazama bolesti.
Znanstvenici sa Državnog sveučilišta u New Yorku u Buffalu pokazali su kako je metoda uspjela preokrenuti pad Alzheimerove memorije kod miševa.
Mnoga genetska istraživanja o uzrocima Alzheimerove bolesti usredotočena su na promjene u DNK gena.
Novo se istraživanje, međutim, fokusira na epigenetiku, koja se tiče mehanizama koji mogu uključivati i isključivati gene bez narušavanja njihovog DNK koda.
U časopisu se sada nalazi članak o radu Mozak.
„U ovom smo radu“, kaže viši autor studije dr. Zhen Yan, profesor na Odjelu za fiziologiju i biofiziku, „ne samo da smo identificirali epigenetske čimbenike koji doprinose gubitku pamćenja, već smo pronašli i načine da ih privremeno preokrene u životinjskom modelu [Alzheimerove bolesti]. "
Alzheimerova bolest i gubitak sinapsi
Alzheimerova bolest vodeći je uzrok demencije. Prema Svjetskoj zdravstvenoj organizaciji (WHO), između 60 i 70 posto od 50 milijuna ljudi širom svijeta koji žive s demencijom imaju Alzheimerovu bolest.
Većina ljudi koji razviju Alzheimerovu bolest počinju imati simptome u dobi između 60 i 70 godina. Teško će pamtiti, razmišljati i izvršavati jednostavne svakodnevne zadatke. Na kraju, neće moći samostalno živjeti.
Iako stručnjaci ne razumiju u potpunosti uzroke Alzheimerove bolesti, sugeriraju da se ona razvija zbog kombinacije gena, okoliša i načina života.
Jedno od prepoznatljivih obilježja Alzheimerove bolesti je vrsta oštećenja mozga koja dovodi do gubitka sinapsi, koje su spojevi između neurona ili moždanih stanica.
Signali iz jedne stanice prelaze u drugu pomoću kemijskih glasnika nazvanih neurotransmiteri, koji prelaze prazninu u sinapsi.
Epigenetika i receptori za glutamat
Da bi komunikacija kroz sinapse djelovala učinkovito, moždane stanice trebaju obilje specijaliziranih bjelančevina zvanih receptori. Jedan od njih, glutamatni receptor, presudan je za kratkotrajno pamćenje i učenje, kaže Yan.
Čini se da se najznačajniji pad pamćenja i razmišljanja javlja u kasnijim fazama Alzheimerove bolesti, a čini se da je glavni razlog tome gubitak receptora za glutamat.
"Otkrili smo da su kod Alzheimerove bolesti", objašnjava Yan, "mnoge podjedinice receptora glutamata u frontalnom korteksu dolje regulirane, remeteći uzbudne signale, što narušava radnu memoriju."
Ona dodaje da se epigenetske promjene koje se javljaju kod Alzheimerove bolesti javljaju u kasnijim fazama bolesti. Tada se ljudi bore zadržati nove informacije i iskusiti "najdramatičniji pad kognitivnih sposobnosti".
Razni epigenetski mehanizmi mogu uključivati i isključivati gene, ili povećavati ili smanjivati njihovu ekspresiju.
Na primjer, neki mehanizmi mogu staviti kemijske oznake na DNK gena ili izmijeniti strukturu njegove ambalaže kako bi dijelovi njegove DNK postali manje ili više dostupni staničnim procesima.
Tamo gdje gen kodira protein, povišena ili niža regulacija dovest će do toga da stanice proizvode više ili manje proteina.
Istraživači su otkrili da je vrsta epigenetskog mehanizma koji je uzrokovao smanjenje glutamatnih receptora onaj koji mijenja ambalažu i naziva se "represivna modifikacija histona".
Pronašli su dokaze o pojačanoj represivnoj modifikaciji histona u mišjem modelu Alzheimerove bolesti i u postmortalnim tkivima ljudi s tom bolešću.
Epigenetski mehanizam regulira gen i smanjuje proizvodnju receptora za glutamat. To "dovodi do gubitka sinaptičke funkcije i deficita pamćenja", kaže Yan.
Novi upute za liječenje bolesti mozga
Budući da postoje enzimi koji kontroliraju represivnu modifikaciju histona, nalazi sugeriraju da bi lijekovi koji ih ciljaju mogli biti perspektivni kandidati za liječenje Alzheimerove bolesti.
U daljnjem radu s modelima miša, tim je potvrdio da je to vjerojatno tako.
Ubrizgavanje životinja spojevima koji blokiraju enzime dovelo je do poboljšanja u radnoj, prostornoj i memoriji prepoznavanja koja su trajala oko 1 tjedan.
Poboljšanja su se također poklopila s "oporavkom ekspresije i funkcije receptora za glutamat u frontalnom korteksu", napominje Yan.
Alzheimerova bolest i druge takve bolesti mozga rijetko se vežu samo za jedan gen. Obično su poligenetski, odnosno uključuju mnoge gene, od kojih svaki ima samo mali učinak.
Yan kaže da bi epigenetski procesi koji često utječu na nekoliko gena mogli ponuditi plodnije ciljeve za liječenje poligenetskih stanja.
"Epigenetski pristup može ispraviti mrežu gena, koji će kolektivno vratiti stanice u njihovo normalno stanje i vratiti složenu moždanu funkciju."
Zhen Yan, dr. Sc.
