Підійшли ближче до лікування хвороби Альцгеймера: вчені відкрили унікальний механізм нейронів

Недавнє дослідження вчених виявило критичний шлях, яким нейрони передають інформацію від своїх кінцівок, таких як дендрити, до їхнього ядра, що дає змогу активувати гени, життєво важливі для навчання і пам'яті. Це відкриття проливає світло на молекулярні процеси, які пов'язують синаптичну активність із довгостроковими змінами в мозку, що дає значне уявлення про формування пам'яті та когнітивних функцій, а також підказки до лікування когнітивних ускладнень, пише University of Colorado Anschutz Medical Campus.

У Фокус.Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найцікавіші новини зі світу науки!

Дослідження, проведене під керівництвом Марка Делл'Аква, професора фармакології з Медичного кампусу Університету Колорадо Аншутц, і опубліковане в журналі Journal of Neuroscience, вивчало механізми, які дають змогу нейронам координувати локальну синаптичну активність з експресією генів у ядрі нейронів.

"Ця робота — здебільшого найважливіша наукова знахідка фундаментального процесу роботи нервових клітин, — каже Делл'Аква, — розуміння цієї релейної системи не тільки розширює наші знання про роботу мозку, а й може краще обґрунтувати терапевтичні методи лікування когнітивних розладів".

Отримані результати вчених виокремили роль білка, що зв'язує елемент cAMP-відповіді (CREB), транскрипційного фактора, який регулює гени, критично важливі для синаптичних змін. Зв'язувальний білок cAMP-реактивного елемента (CREB) — це свого роду "перемикач" усередині клітин нашого мозку, який контролює активацію певних генів.

Коли нейрони у вашому мозку активні, наприклад, коли ми вчимося чогось нового або згадуємо щось, на CREB надходять сигнали. Отримавши ці сигнали, CREB "вмикає" необхідні гени, щоб зробити зміни в клітинах мозку, посилюючи їхню здатність спілкуватися один з одним. Це дуже важливо для довгострокової пам'яті та навчання.

Для простоти розуміння можна уявити CREB як спосіб клітини мозку увімкнути світло в кімнаті, сповненій інструментів, необхідних для створення міцніших зв'язків між нейронами. Без цього процесу мозку було б набагато складніше вчитися нового або зберігати спогади.

Хоча роль CREB у навчанні та пам'яті добре відома, це дослідження прояснило точні механізми, що запускають його під час активності нейронів. Використовуючи сучасну мікроскопію, аспірантка Кетлін Зент та її команда виявили релейну систему, що включає кальцієві сигнали, які генеруються активованими рецепторами та іонними каналами в дендритах.

Ці сигнали швидко доходять до ядра, викликаючи активацію CREB і подальшу експресію генів. Цей процес забезпечує нейронам можливість інтегрувати вхідні сигнали, що надходять через віддалені синапси, і трансформувати їх у довгострокові функціональні та структурні зміни. Дослідження демонструє, як нейрони долають фізичні труднощі, пов'язані з відстанню між синаптичними ділянками і ядром.

Делл'Аква підкреслив потенційні наслідки цього відкриття для розуміння захворювань, що впливають на пам'ять. "Ми можемо побачити, які саме частини цього нового механізму піддаються втручанню і де саме", — пояснив він, зазначивши, що ці знання можуть допомогти в розробці методів лікування таких захворювань, як хвороба Альцгеймера та інших когнітивних розладів.

Націлювання на конкретні компоненти цього шляху може дозволити дослідникам боротися з порушеннями експресії генів, пов'язаними з цими захворюваннями. Хвороба Альцгеймера і пов'язані з нею розлади пам'яті є серйозною глобальною проблемою. За даними Всесвітньої організації охорони здоров'я, понад 55 мільйонів людей у світі живуть із деменцією, і очікується, що кожні 20 років їхня кількість майже подвоюватиметься.

Дослідження молекулярних механізмів формування пам'яті, подібні до цієї роботи, можуть зіграти вирішальну роль у пом'якшенні цієї проблеми громадської охорони здоров'я. Досягнення в розумінні того, як активуються гени, пов'язані з пам'яттю, можуть прокласти шлях до створення лікування, яке сповільнить або поверне назад навіть найсерйозніші когнітивні порушення.

Раніше Фокус писав про те, як чищення зубів допомагає виявити хворобу Альцгеймера. Хвороба Альцгеймера має найрізноманітніші симптоми, одним з яких є зів'янення моторних функцій, які запросто можуть проявлятися в найбуденніших діях.

Також Фокус писав про те, що боротися з хворобою Альцгеймера можна за допомогою їжі. Як показало дослідження, значно поліпшити стан людини з хворобою Альцгеймера, можна, якщо змінити підхід до прийому їжі.

Важливо! Ця стаття ґрунтується на останніх наукових і медичних дослідженнях і не суперечить їм. Текст має виключно інформаційний характер і не містить медичних порад. Для встановлення діагнозу обов'язково зверніться до лікаря.