Može li ovaj protein zadržati ključ pamćenja?
Istraživači su identificirali protein koji igra presudnu ulogu u tome čuvamo li ili odbacujemo li uspomene. U budućnosti bismo to znanje mogli koristiti za razvijanje boljih lijekova za gubitak pamćenja, kažu oni.
Pitanje gubitka pamćenja motivira istraživače da pokušaju i bolje razumiju rad mozga, kako se sjećanja konsolidiraju i kako i zašto ih gubimo.
Kako nam sposobnost zadržavanja sjećanja omogućuje održavanje osjećaja samopouzdanja i orijentacije u svijetu, razumijevanje načina sprječavanja kroničnog gubitka pamćenja glavni je prioritet u neuroznanosti.
Nedavno je tim istraživača sa Sveučilišta Toronto Mississauga u Ontariju u Kanadi - u suradnji s kolegama iz Sjedinjenih Država i Ujedinjenog Kraljevstva - istražio ulogu određenog proteina u stvaranju sjećanja.
Viša istraživačica Iva Zovkić i njezin tim proveli su svoje istraživanje na miševima, fokusirajući se posebno na protein nazvan H2A.Z. Ova vrsta proteina naziva se histon i veže se za DNA pomažući joj da zadrži svoju strukturu u stanicama.
Njihovi su rezultati objavljeni u časopisu Izvješća o ćelijama.
H2A.Z i formiranje memorije
Zovkić i tim surađivali su i s mladim i sa starijim miševima kako bi shvatili kako je protein H2A.Z uključen u stvaranje i suzbijanje memorije.
Kao dio svog eksperimenta, istraživači su stavili miševe u novu kutiju, kako bi ih natjerali da se upoznaju s čudnim okolišem. Zatim, kako bi mogle testirati kako protein funkcionira u kontekstu formiranja memorije, životinje su bile izložene negativnom podražaju dok su bile u kutiji.
Na taj su način miševi stvorili vezu između novog okruženja i lošeg iskustva kojem su bili izloženi. Drugi put kad su ih znanstvenici stavili u kutiju, sada oprezni miševi odbili su se kretati i istraživati, kao što bi to obično i učinili.
Pola sata nakon što su miševi bili izloženi negativnom podražaju, Zovkić i kolege procijenili su mozak životinja na bilo kakve promjene u načinu na koji se H2A.Z veže za DNK.
Otkrili su da je kod mladih miševa treniranje straha povezano s "ogromnim" smanjenjem H2A.Z i DNK veza na 3.048 mjesta na genima s kojima se proteini normalno vezuju, kao i porastom veza na samo 25 mjesta.
Isto je vrijedilo i za starije miševe, koji su nakon treninga straha doživjeli smanjenje veza na 2.901 mjestu i porast na samo 9 mjesta.
To, objašnjavaju istraživači, znači da je izbacivanje H2A.Z (manje veza između proteina i DNA) povezano s formiranjem memorije, što omogućava miševima da se prisjete svog negativnog iskustva.
"Imamo tisuće iskustava svaki dan, ali sjetimo se samo stvari koje su nam na neki način važne", napominje Zovkić.
"Ovaj se eksperiment," nastavlja ona, "koristio vrlo neposrednim iskustvom učenja kako bi ilustrirao da H2A.Z očito služi za suzbijanje pamćenja, a uklanjanje ovog proteina čini se da [...] omogućuje stvaranje dugotrajnih uspomena."
Nova terapijska meta?
Istraživači su također primijetili da razine H2A.Z ovise o dobi životinja. Tako je protein pronađen na višim razinama u hipokampu ostarjelih miševa, što je područje mozga snažno povezano s formiranjem memorije.
Na temelju ovih opažanja, Zovkić i njezin tim zaključili su da što je veća razina H2A.Z, to je vjerojatnije da je stvaranje i zadržavanje memorije otežano. Stoga, ako napredovanje u dobi korelira s više veza H2A.Z, to bi moglo objasniti gubitak pamćenja povezan s dobi.
„Prepoznavanje H2A.Z kao jedinstvenog proteina koji je povezan sa pamćenjem i raste sa starenjem mogao bi biti velika stvar za stvaranje genetskih ili farmaceutskih terapija za starosno kognitivno propadanje i demenciju. H2A.Z je relativno specifična terapijska meta. "
Iva Zovkić
Sljedeći korak odavde, istraživači kažu, bit će testiranje njihove teorije na vrlo starim miševima. Ako njihove ideje budu potvrđene daljnjim studijama, istraživači planiraju ići naprijed i proučavati učinke H2A.Z na ljude, čija tijela također proizvode ovaj protein.
Krajnja nada Zovkića i tima je da će njihova istraživanja na kraju dovesti do boljih terapija za sprečavanje i borbu protiv gubitka pamćenja povezanih s godinama.
"Uvijek pokušavamo pronaći molekularne osnove za pamćenje, a otkrivanje kako se geni povezani s memorijom uključuju i isključuju korak je u pozitivnom smjeru", zaključuje Zovkić.
