Dodano: 07 luty 2019r.

Być może uda się przywrócić funkcje pamięci u chorych na Alzheimera

Nowe badanie dają nadzieję na przywrócenie funkcji pamięci w chorobie Alzheimera. Naukowcy pokazali, że poprzez skupienie się na zmianach aktywności genów możliwe było przywrócenie funkcji pamięci w mysim modelu choroby Alzheimera.

 

Badania prowadzone przez naukowców z University of Buffalo pokazują, że być może uda się ostatecznie umożliwić odwrócenie utraty pamięci, co jest cechą charakterystyczną choroby Alzheimera w jej późnych stadiach.

Wyniki badań opublikowano w czasopiśmie „Brain”.

Ekspresja genów, czyli proces, w którym z genu zostaje odczytana i przepisana informacja genetyczna na produkty, takie jak białka, zmienia się przez całe życie. Nauka zajmująca się ekspresją genów - zmianami w aktywności genów, które nie są spowodowane zmianami w sekwencji DNA - to epigenetyka. Elementy, które wpływają na zmianę ekspresji genów są znane jako czynniki epigenetyczne.

Naukowcy twierdzą, że zidentyfikowali właśnie takie czynniki epigenetyczne, który powoduje utratę pamięci u osób z chorobą Alzheimera. Co więcej, przekonują, że udało im się przywrócić funkcję pamięci w mysim modelu tej choroby.

 

- W naszych badaniach nie tylko zidentyfikowaliśmy czynniki epigenetyczne, które przyczyniają się do utraty pamięci, ale znaleźliśmy także sposoby tymczasowego odwrócenia utraty pamięci w zwierzęcym modelu choroby Alzheimera – powiedziała Zhen Yan z University of Buffalo, główna autorka publikacji.

Choroba Alzheimera wyłania się zarówno z czynników genetycznych, jak i środowiskowych, chociaż dokładne procesy, które powodują tę chorobę, pozostają zagadką. W niedawno opublikowanych badaniach o wywoływanie Alzheimera podejrzewa się bakterie powodujące choroby dziąseł. Uczeni stojący za tymi badaniami twierdzą, że mają na to mocne dowody. Więcej na ten temat w tekście: Odkryto przyczynę choroby Alzheimera? Głównym podejrzanym bakterie wywołujące choroby dziąseł. Mimo braku jasności, co do przyczyn choroby, jasnym jest, że proces starzenia prowadzi do zmian, które napędzają rozwój choroby.

Zmiany epigenetyczne w chorobie Alzheimera zdarzają się głównie w jej późniejszych stadiach, kiedy pacjenci nie są w stanie zapamiętać ostatnio zdobytych informacji i wykazują dramatyczny spadek zdolności poznawczych. Kluczową przyczyną spadku tych zdolności jest utrata receptorów glutaminianowych, które są kluczowe w procesie uczenia się i dla pamięci krótkotrwałej.

- Odkryliśmy, że w chorobie Alzheimera wiele podjednostek receptorów glutaminianowych w korze czołowej jest rozregulowanych, co zakłóca sygnały je pobudzające, a to z kolei upośledza pamięć  - powiedział Yan. Badaczka mówiąc o rozregulowaniu wskazała na tzw. regulację w dół, czyli proces w którym komórka pozbywa się swoich składników pod wpływem zewnętrznych czynników.

Naukowcy odkryli, że utrata receptorów glutaminianowych jest wynikiem epigenetycznego procesu znanego jako hamująca modyfikacja histonów, który jest podwyższony w chorobie Alzheimera. Zaobserwowali to zarówno w modelach zwierzęcych, jak i w tkance pośmiertnej pacjentów cierpiących na Alzheimera.

- Ta nienormalna modyfikacja histonów związana z Alzheimerem jest tym, co tłumi ekspresję genów zmniejszając przy tym ilość receptorów glutaminianowych, co prowadzi do utraty funkcji synaptycznych i deficytów pamięci – podkreśliła Yan.

Dokładne zrozumienie tego procesu może pozwolić na opracowanie skutecznych terapii, bo modyfikacja histonów jest kontrolowana przez enzymy. - Nasze badanie nie tylko ujawniło korelację między zmianami epigenetycznymi w chorobie Alzheimera, ale także odkryliśmy, że możemy skorygować dysfunkcję poznawczą poprzez celowanie w enzymy epigenetyczne w celu przywrócenia receptorów glutaminianowych – zaznaczyła Yan.

Podczas badań na myszach podano im trzykrotnie związki zaprojektowane do hamowania enzymu kontrolującego modyfikację histonów. - Kiedy daliśmy zwierzętom nasz inhibitor enzymów, zaobserwowaliśmy odzyskanie funkcji poznawczych. Zostało to potwierdzone w testach pamięci przestrzennej i pamięci roboczej. Byliśmy bardzo zaskoczeni widząc tak dużą poprawę. W tym samym czasie zaobserwowaliśmy odzyskanie ekspresji receptorów glutaminianowych i funkcji w korze czołowej - powiedziała Yan.

Poprawa stanu u testowanych gryzoni trwała przez tydzień. Przyszłe badania skoncentrują się na opracowaniu związków, które będą skuteczniej wnikać w mózg, a tym samym ich działania będą trwalsze.

W zaburzeniach mózgu, takich jak choroba Alzheimera, uczestniczy wiele genów, a każdy z nich ma niewielki wpływ na chorobę. Uważa się, że podejście epigenetyczne jest korzystne, ponieważ procesy epigenetyczne kontrolują nie tylko jeden, ale wiele genów. - Podejście epigenetyczne może poprawić sieć genów, które zbiorowo przywrócą komórki do ich normalnego stanu i przywrócą złożoną funkcję mózgu – wyjaśniła Yan.

- Dostarczyliśmy dowodów na to, że nieprawidłowa regulacja epigenetyczna ekspresji i funkcji receptora glutaminianowego przyczyniła się do pogorszenia funkcji poznawczych w chorobie Alzheimera. Jeśli wiele rozregulowanych genów zostanie znormalizowanych poprzez celowanie w specyficzne enzymy epigenetyczne, będzie można przywrócić funkcje poznawcze - podsumowała Yan.

 

Źródło: University of Buffalo, fot. Max Pixel