Nová studie, kterou vědkyně Valentina Lacovich Strašil z CEITEC Masarykovy univerzity (MUNI) zahájila během svého předchozího postdoktorandského působení v Mezinárodním centru klinického výzkumu Fakultní nemocnice u sv. Anny v Brně (ICRC-FNUSA), ukazuje, že protein známý jako amyloidový prekurzorový protein (APP), spojovaný s Alzheimerovou chorobou, je nezbytný k tomu, aby mozek dokázal reagovat na poranění.
Laboratorní myši, kterým APP chyběl, nebyly po úrazu mozku schopny aktivovat běžné opravy. Tato zjištění mohou pomoci lépe pochopit narušené regenerační procesy u Alzheimerovy nemoci.
APP, molekula známá především svou spojitostí s patologií Alzheimerovy choroby, se nově ukazuje jako zásadní faktor spouštějící opravnou reakci mozku. Český výzkumný tým ve spolupráci s partnery z USA a Velké Británie zjistil, že pokud APP chybí již během raného vývoje, mozek není schopen spustit obvyklé molekulární mechanismy oprav. Studie byla publikována v prestižním časopise Alzheimer’s & Dementia.
Ve studii vědci porovnávali běžné laboratorní, nemodifikované myši s geneticky upravenými myšmi, kterým APP zcela chyběl. Obě skupiny podstoupily kontrolované poranění mozkové kůry napodobující traumatické poškození mozku. Deset týdnů po úrazu se u běžných myší aktivovaly genové a proteinové opravné procesy, zatímco u myší bez APP se neobjevila žádná reakce – mozek na poranění vůbec nereagoval.
Překvapivě se ukázalo, že mozek myší bez APP vykazuje vzorce genové exprese podobné těm, které se jinak vyskytují u zdravých myší až po úrazu. Podle autorů to znamená, že absence APP udržuje mozek v jakémsi „trvalém režimu opravy“, který mu paradoxně brání reagovat na nové poškození.
„Zjistili jsme, že pokud APP chybí už od raného vývoje, mozek se nedokáže adaptovat na trauma,“ říká první autorka studie Valentina Lacovich Strašil z CEITEC MUNI. „Z hlediska genové exprese se takový mozek chová, jako by už byl poraněný – a proto při skutečném zranění nereaguje.“
Změny byly patrné jak na úrovni aktivace genů, tak i v produkci bílkovin zapojených do opravy buněk. Nejvýraznější rozdíly se týkaly genů zodpovědných za tvorbu ribozomů (buněčných „továren“ na bílkoviny) a přenos nervových signálů. Mozek bez APP se zároveň jevil jako nedovyvinutý – nedokončil vývojové procesy typické pro zdravé jedince.
Hlavní vědecký garant studie, neurolog a neurovědec Gorazd Bernard Stokin (ICRC-FNUSA, Univerzita Palackého v Olomouci a Royal Gloucester Hospital ve Velké Británii), k tomu dodává: „Tato zjištění nám mohou pomoci pochopit, proč se mozek někdy po úrazu špatně hojí. Zároveň naznačují, že určité neurodegenerativní procesy – včetně těch u Alzheimerovy choroby – mohou souviset s narušenou regulační funkcí proteinu APP.“
Tato studie ukazuje, že APP nehraje roli jen jako zdroj škodlivých fragmentů ukládaných v mozku pacientů s Alzheimerovou nemocí, ale také jako důležitý prvek, který ovlivňuje, jak mozkové buňky aktivují své geny a vytvářejí potřebné bílkoviny. Skutečnost, že absence APP brání mozku reagovat na poškození, otevírá nové cesty k pochopení mechanismů, které vedou k postupné ztrátě nervových funkcí u Alzheimerovy choroby. Porozumění těmto regulačním drahám by v budoucnu mohlo přispět k vývoji cílenějších léčebných strategií.
Pozor na změny v chování
Vědci z Akademie věd zase zjistili, že Alzheimerova nemoc může narušit sociální chování dřív, než se projeví problémy s pamětí. Studie, která probíhala v rámci projektu EXCELES NEUR-IN, sledovala transgenní (geneticky upravené) laboratorní potkany s příznaky Alzheimerovy nemoci – zejména s ukládáním amyloidních plaků neboli mimobuněčných ložisek beta-amyloidu v mozku.
Už u šest měsíců starých jedinců badatelé zaznamenali snížený zájem o sociální kontakt a potíže s rozpoznáváním jiných jedinců. To může naznačovat, že narušení tzv. sociální paměti je jedním z vůbec prvních příznaků onemocnění.
Zvláštní pozornost vědci věnovali části mozku zvané hipokampus, konkrétně oblasti CA2, která hraje důležitou roli právě ve schopnosti navazovat a pamatovat si sociální vazby. Zjistili, že samice s Alzheimerovou nemocí měly v této oblasti méně specializovaných nervových buněk zajišťujících rovnováhu mozkové aktivity. U samců sice tento úbytek nebyl patrný, ale i u nich docházelo ke změnám mozkové aktivity – konkrétně k narušení synchronizace mozkových změn během sociálních kontaktů. „Naše výsledky naznačují, že deficity v sociálním chování mohou být jedním z prvních příznaků Alzheimerovy choroby,“ říká vedoucí autor studie David Levčík z Fyziologického ústavu Akademie věd ČR.
„Změny v hipokampu, zejména v oblasti CA2, se zdají být klíčové pro pochopení těchto raných symptomů,“ dodává. Výsledky studie by mohly přispět k vývoji nových způsobů včasné diagnostiky Alzheimerovy choroby a k hledání léčby, která by zasáhla nemoc ještě před nástupem výrazných potíží s pamětí.
Autorky: Halina Jílková (CEITEC), Olga Zimmermanová (AV ČR)
Zdroj: CEITEC, Fyziologický ústav AV ČR
- Autor článku: ne
- Zdroj: CEITEC, AV ČR
