Fot. Getty Images
Naukowcy z Uniwersytetu stanu Nowy Jork w Buffalo odkryli sposób, aby przywrócić u zwierząt doświadczalnych funkcji mózgu, naruszone z powodu choroby Alzheimera
Prawdopodobnie przedwcześnie nazywać tę naukową pracę rewelacyjny, ale nie można wykluczyć, że to właśnie na jej podstawie zostanie opracowany terapia, która może odwrócić rozwój objawów neurologicznych w chorobie Alzheimera. Do dnia dzisiejszego o takim wyniku nie musiał i marzyć: maksimum, na co mogli liczyć twórcy leków — to zatrzymać lub przynajmniej spowolnić rozwój choroby na wczesnym etapie. Jednak zespół naukowców z chińskiego pochodzenia, z których większość pracuje na Uniwersytecie stanu Nowy Jork w Buffalo, zbliżył się do rozwiązania znacznie bardziej ambitne zadania. Obserwowali u badanych gryzoni niemal całkowity — choć tymczasowy — przywracanie funkcji poznawczych. Kluczem do sukcesu okazało się interwencja w epigenetyczne mechanizmy chemiczne etykiety na chromosomach, regulujące pracę genów.
Wiadomo było, że w chorobie Alzheimera zakłócenia pracy określonej klasy receptorów w mózgu. Receptory neuronów reagują na substancje-neuroprzekaźniki, z których najbardziej znany to chyba można nazwać dopaminy. Ale w tym przypadku chodzi o mniej popularnym i chyba najmniej studiującym z neuroprzekaźników — глутамате. Prawie połowa wszystkich neuronów w mózgu są w stanie reagować na glutaminian, ponieważ zawierają odpowiednie białka-receptory. Gdy pojawi się cząsteczek glutaminianu neuron jest podekscytowany i nerwowy przekazuje impuls; na tym polega mechanizm działania neuroprzekaźnika.
Glutaminian — niezbędny składnik większości produktów spożywczych, przy czym w skład wielu koncentratów spożywczych substancja ta nawet jest dodawany sztucznie. Glutaminian nadaje żywności charakterystyczny “mięsa” (lub “białka”) smak. Zazwyczaj glutaminian, spożywane w składzie żywności, wchodzi w krew, jednak nie dociera do mózgu, ponieważ nie jest w stanie przejść przez гемоэнцефалический barierę. Zresztą, bardzo duża liczba jeść glutaminianu może jednak wpłynąć na świadomość, powodując lekkie podniecenie, porównywalny z efektem jednej filiżanki kawy.
W chorobie Alzheimera praca глутаматных receptorów jest uszkodzony. Można było przypuszczać, że jest to związane z zaburzeniami regulacji odpowiednich genów. Stwierdzono, że w komórkach mózgu u pacjentów cierpiących na chorobę Alzheimera, zmieniona aberracje struktury, w tym w obszarze genów глутаматных receptorów.
Praca genów człowieka zależy od tego, jak dokładnie ułożona DNA w chromosomie wokół cząsteczek białka — histony. W szczególności, w cząsteczki histonu H3 w samym początku białka łańcucha jest aminokwas lizyna, do której czasami привешена grupa chemiczna — metylo. Skażony histon zaczyna zachowywać się inaczej, przeniesienie inaczej łańcucha DNA i wyłączając te geny, które znajdą się w tej dziedzinie. Mechanizm ten — część szerokiej klasy regulacyjnych kaskad, znanego pod nazwą “epigenetyka”.
Epigenetyczne zmiany — zwiększona metylacja histonów — zaobserwowano w komórkach mózgu, a dokładnie w korze przedczołowej, u chorych na Alzheimera, a także u laboratoryjnych myszy, modelujących rozwój tej ludzkiej choroby.
Naukowcy z Buffalo sugerują, że jeśli przeszkodzić w klatce метилировать histony, aktywność genów zregeneruje, glutamatne receptory wrócą do służby, i neurologiczne objawy choroby Alzheimera uda się złagodzić. Zrobić to można za pomocą związków chemicznych blokujących specjalne enzymy (эухроматиновые histon metylotransferazy 1 i 2). Gdy myszom zostały wprowadzone inhibitory tych enzymów, nastąpił niesamowity efekt: krótka pamięć i inne funkcje poznawcze u gryzoni odbił się praktycznie do pierwotnego poziomu.
Wpływ wprowadzenia leku trwała krótko, około tygodnia. Niemniej jednak, nie ma żadnego powodu, dlaczego lek nie może być stosowany na bieżąco. Ponadto, wprowadzenie leku nie miał wpływu na amyloidu platelet — jeden z najważniejszych objawów choroby Alzheimera — funkcjonuje na innym poziomie regulacji.
W ostatniej części artykułu autorzy podkreślają, że choroba Alzheimera, najprawdopodobniej, nie sprowadza się do wadliwego działania genów глутаматных receptorów — w tej chorobie udział wiele czynników, z których wielu jeszcze nie zbadane. Z drugiej strony, manipulacji эпигенетическими mechanizmów nieuchronnie wpływają na szereg genów. Jeśli w katalogu głównym choroby Alzheimera naprawdę leży epigenetyka, podejście naukowców z Buffalo, być może, pozwoli jednocześnie normalizuje pracę wielu komórkowych systemów. Być może uda się opracować terapię, nie tylko które zatrzymuje rozwój choroby, ale i снимающую wszystkie jej straszliwe konsekwencje dla funkcji poznawczych i aktywności społecznej pacjenta.