Magyar kutatók a demencia kialakulásában érintett idegsejteket különítettek el az agyban
A Kísérleti Orvostudományi Kutatóintézetben működő, Hangya Balázs által vezetett Lendület Rendszer-neurobiológia Kutatócsoport meglepő eredményre jutott a figyelem, a tanulás és az éberség szabályozásában kulcsfontosságú idegsejtek működésével kapcsolatban. Az eredmény újabb kutatási irányokat nyithat a demencia különböző fajtái, köztük az Alzheimer-kór megértésében és kezelésében – írta a Magyar Tudományos Akadémia (MTA) honlapja.
A magyar kutatók a Nature Neuroscience folyóiratban publikálták a kutatásról beszámoló tanulmányukat.
Kiterjedt kapcsolatok, eltérő időskálák
A magyar kutatók abból indultak ki, hogy az alábbi ábrán kékkel jelölt bazális előagyban nagy számban vannak jelen olyan idegsejtek, amelyek az acetil-kolin nevű molekulát használják az ingerületátvitelre. E kolinergnek nevezett sejtek ágas-bogas – sejtenként akár a százméteres összhosszúságot is elérő – nyúlványai behálózzák az egész agykérget, és hasonlóan fontos, ingerületátvivő anyaggal jellemezhető rendszert alkotnak, mint például a függőségeknél gyakran említett, az agy jutalom menedzsereként is emlegetett dopaminrendszer.
A jutalmazásban kulcsszerepet betöltő dopaminerg sejtekhez való funkcionális hasonlóság, más szempontból is érdekes: míg a Parkinson-kórban a dopaminrendszer sejtjeinek elhalása vezet az ismert tünetekhez, az Alzheimer-kór és más demenciák esetében régen leírt jelenség a kolinerg sejtek fokozott pusztulása. A Parkinson-kór esetében a dopaminerg sejtek védelme, a dopamin pótlása bizonyos betegeknél enyhíteni tudja a tüneteket.
Az MTA honlapján közzé tett beszámoló szerint ugyanakkor a kolinerg sejtek működése sokkal kevésbé ismert, pedig a kutatókat régóta foglalkoztatja, hogy miként képesek a feladataikhoz szükséges, hihetetlen mértékben eltérő időskálákon működni. A figyelem összpontosításánál, a visszajelzésekre való reagálásnál ugyanis néhány milliszekundumos reakcióidőre van szükség, míg az alvás-ébrenlét állapotainál órákat tesz ki ez az időintervallum. Az elképzelések szerint a mikroszkóp alatt azonosnak tűnő kolinerg sejtek viselkedés szempontjából több típusra oszthatók. Eddig leginkább arra gyanakodtak a kutatók, hogy gyors, illetve lassú verziók létezhetnek, de hogy az ugyanolyan felépítésű sejtek viselkednek-e más módon, vagy hogy léteznek-e fiziológiailag is eltérő változatok, az eddig nem volt tiszta.
Bonyolult egyszerűség
A hipotézisek kísérleti vizsgálatához arra volt szükség, hogy kísérleti állatok (praktikusan egerek) élő, működő agyszövetében megmérjék, pontosan mit is csinálnak ezek a sejtek. Ehhez a magyar kutatók az optogenetika néven csak az elmúlt évtizedben önállósodott résztudomány technológiai apparátusát használták. A metódus lehetővé tette, hogy a kutatók genetikai nyomjelzőkkel megjelöljék, így elkülöníthetővé tehessék az élő agyban működő kolinerg sejteket, hogy aztán a közelükbe navigálhassák azokat az apró elektródákat, amelyekkel megmérhetik az idegsejtek aktivitását.
Az eredmény abból a szempontból nem meglepő, hogy a magyar kutatók valóban két különböző típusú kolinerg sejtet azonosítottak, az viszont már annál inkább, hogy ezek viselkedése egyáltalán nem volt olyan egyszerűen leírható, ahogy sokan korábban feltételezték. Szó sincs ugyanis egyszerű gyors, illetve lassú típusokról.
Az egyikről az derült ki, hogy viszonylag szabályos időközönként aktiválódik, de nem igazán működik szinkronban más, hasonló társaival. A másik típusra ezzel szemben az a jellemző, hogy szabálytalan időközönként aktiválódik, viszont akkor egész jelsorozatot bocsát ki, ráadásul ezt gyakran szinkronban teszi hasonló társaival. Az is kiderült, hogy ez utóbbi típusú sejtek nemcsak egymással, de az agykérgi aktivitással is gyakran összehangolódnak. A végére azonban mégiscsak az első típusba tartozó sejtek tartogatják a meglepetést: a kutatók felfedezték ugyanis, hogy bár e sejtek aktivitása ritkán hangolódik össze az agykéreggel, ha azonban mégis, akkor abból előre lehet tudni, hogy a sejt tulajdonosa, vagyis a laboregér éppen adaptív választ ad egy külső ingerre.
Még több kérdés
Az eredmény, több kérdést vet fel, mint amennyit megválaszol – írja az MTA kutatási beszámolója. A kísérletek ugyan bizonyították, hogy két különböző sejttípus létezik, de a genetikai háttér kiderítése még hátra van. Ez a kutatók következő vizsgálatainak tárgya. Szerintük ugyanis, amennyiben a genetikai információk (ez esetben a DNS-ből átíródott mRNS-molekulák) vizsgálatával sikerül azonosítani a két sejttípust szövetmintákban is, fel lehet tenni azt a kérdést is, hogy az olyan, az idegsejtek pusztulásával járó betegségekben, mint az Alzheimer-kór, vajon melyik típus érintett. Ez ugyanis új esélyt adhat a betegség kialakulásának megfejtésére, valamint az érintett sejttípus gyógyszeres védelmére.
(Via MTA)
Korábbi kapcsolódó cikkeink: