Nový pokrok v boji proti vážnym ochoreniam mozgu

16. mar. 2017 • Lekárske vedy

Nový pokrok v boji proti vážnym ochoreniam mozgu

Zhoršenie krátkodobej, no aj dlhodobej pamäte, rečové ťažkosti, dezorientácia v čase a priestore, časté výkyvy nálad a správania, oslabené hygienické návyky, zhoršený úsudok, zmena či dokonca až strata osobnosti. To je len časť príznakov Alzheimerovej choroby, ktorou trpí aj 50 až 60 000 Slovákov (odhadovaný počet pacientov podľa Slovenskej Alzheimerovej spoločnosti). Celkovo vo svete sa ľudia, ktorých postihlo toho ochorenie, často krát nazývané aj ako tichá epidémia ľudstva, rátajú na desiatky miliónov.

Lekári, odborníci aj vedecká obec sa preto všakovako snažia odhaliť príčiny tohto nemilosrdného ochorenia funkcií mozgu a nájsť voči nemu účinnú liečbu. Napriek pokroku modernej medicíny sa totiž stále neprišlo na to, ako Alzheimerovu chorobu úplne vyliečiť. Lekári dokážu len spomaliť jej priebeh a oddialiť najťažšie štádiá ochorenia a tiež aspoň ako tak zlepšiť kvalitu života pacientov, čím sa znižuje aj záťaž ich opatrovateľov. 

Svetielkom nádeje na konci tunela sa tak stávajú dosiahnuté úspechy mnohých vedeckých tímov. Najnovšie boli zverejnené výsledky výskumu vedcov z Biomedicínskeho centra Jesseniovej lekárskej fakulty Univerzity Komenského (JLF UK). Tí prispeli k ďalším zaujímavým zisteniam o neurodegeneratívnych ochoreniach na bunkovej úrovni. Doposiaľ bola väčšina výskumov orientovaná na sledovanie jednotlivých génov a bielkovín regulujúcich bunkovú smrť v mozgu, vedci z JLF UK sa však na tento problém pozreli zo širšieho pohľadu.

Ako vysvetľujú odborníci, závažné neurodegeneratívne ochorenia – napríklad Parkinsonova, Alzheimerova či Huntingtonova choroba – majú spoločnú charakteristiku, ktorou je hromadenie abnormálnych bielkovín v cytoplazme buniek. Za normálnych okolností sú nepotrebné bielkoviny v bunke zneškodnené v proteazóme, ktorý v bunke plní úlohu odpadkového koša. Ak však nefunguje správne, v bunkách sa začnú hromadiť bielkoviny, ktoré vytvárajú zhluky a negatívne ovplyvňujú procesy v bunke.

V mozgu sa stretávame s rozdielnou reakciou niektorých typov buniek voči poškodeniu mozgu následkom ischémie, čiže nedokrvenia. „Po ischémii dochádza v mozgu k mnohým zásadným zmenám, ktoré majú na bunky negatívny dopad. Hromadenie nefunkčných bielkovín je jednou z nich, a nie je jasné, do akej miery je tento proces zodpovedný za odumieranie selektívne zraniteľných oblastí v mozgu,“ hovorí Mgr. Ivana Pilchová, PhD., z Biomedicínskeho centra JLF UK v Martine.

Niektoré oblasti v mozgu sú podľa vedcov voči ischémii vnímavé viac a dochádza v nich k spusteniu procesu bunkovej smrti známej pod pojmom oneskorená smrť neurónov. Jej mechanizmus dodnes nie je v rámci vedecko-výskumnej práce úplne objasnený a nie je tiež známe, akú úlohu v tom zohráva hromadenie nefunkčných bielkovín v cytoplazme buniek. Pritom bližšie poznatky o možnosti zvrátiť tento proces majú zásadný terapeutický potenciál v redukcii trvalých následkov po ischémii mozgu a mohli by nájsť uplatnenie aj v prípade terapie neurodegeneratívnych ochorení.

ilustračné foto / mozog

Ako vysvetľuje Mgr. Ivana Pilchová, PhD., z Biomedicínskeho centra JLF UK v Martine, z dôvodu, aby pripodobnili podmienky po ischémii, keď sa hromadia nefunkčné bielkoviny, vedciv rámci svojej práce v bunkách navodili proteazómový stres, teda situáciu, kedy je bunka zahltená množstvom nepotrebných bielkovín. „Použili sme liečivo bortezomib, ktorý blokuje činnosť proteazómu. Účinky proteazómového stresu sme sledovali na dvoch odlišných ľudských bunkových líniách, pričom išlo o dva druhy, ktoré svojím pôvodom vychádzajú z nervových buniek – neurónov a neuroglií, čiže podporných nervových buniek. V experimentoch nás najprv zaujímalo prežívanie buniek po ovplyvnení bortezomibom. Zistili sme, že neurogliové bunky sú odolnejšie a k spusteniu bunkovej smrti dochádza neskôr ako v  bunkách neurónového typu.“

Výskumný tím preto následne zisťoval, aká je miera navodeného proteazómového stresu a či dochádza k aktivácii ochranných mechanizmov bunky, ktoré by mohli prispieť k zvýšenej odolnosti buniek. Vedci konštatovali, že proteazóm je zablokovaný v obidvoch líniách, avšak v neurogliových bunkách dochádza k väčšiemu hromadeniu nezdegradovaných bielkovín. Paradoxne išlo práve o líniu, ktorá mala lepšiu toleranciu voči proteazómovému stresu. V týchto bunkách bola tiež výrazne vyššia relatívna hladina ochranných bielkovín typu Hsp, ktoré sa vo zvýšenej miere produkujú aj po teplotnom šoku, čo môže vysvetľovať ich lepšiu odolnosť.

V ďalšej časti práce ich zaujímalo, aký je mechanizmus bunkovej smrti po zablokovaní proteazómu. Zamerali sa na zmeny pri prepisovaní 93 rôznych génov zapojených do apoptózy – programovanej bunkovej smrti. Zmeny v regulácii génovej expresie poukazovali v prospech apoptózy hlavne v prípade buniek neurónového typu. Hodnotili tiež zmeny v relatívnych hladinách bielkovín, ktoré iniciujú, ovplyvňujú alebo spúšťajú apoptózu.

Z výsledkov tohto výskumu vedcov z Biomedicínskeho centra Jesseniovej lekárskej fakulty vyplýva, že línia neurónového typu je voči proteazómovému stresu citlivejšia a bunková smrť vedie cez mechanizmus mitochondriálnej dráhy apoptózy. Proteazómový stres spôsobuje aj v odolnejších bunkáchneurogliálneho typu iniciáciu programovanej bunkovej smrti, avšak existuje predpoklad, že proces jej aktivácie je sprostredkovaný iným mechanizmom ako v bunkách neurónového typu.Výsledky tiež spochybňujú predpoklad, že nahromadené atypické bielkoviny sú priamo toxické pre bunku. Zdá sa, že sú sprievodným javom, ktorý prispieva k rozvratu bunkovej homeostázy na translačnej úrovni, čo následne vedie ku zmenám na transkripčnej a posttranskripčnej úrovni spojeným s iniciáciou bunkovej smrti.

V priebehu posledných rokov sa objavovali aj publikácie, v ktorých sa autori snažili nájsť a popísať kľúčový regulačný gén alebo bielkovinu, pomocou ktorých by bolo možné zvrátiť spustenie procesu bunkovej smrti po proteazómovom strese a boli by možným terapeutickým cieľom. Práca našich vedcov však poskytuje ucelenejší pohľad na to, čo sa deje na úrovni regulácie expresie génov zapojených do apoptózy a poukazuje na skutočnosť, že na tento proces je nutné pozerať sa komplexne, pretože zmeny na transkripčnej úrovni sú masívne a zároveň sa môžu, ale nemusia preniesť na úroveň bielkovín.

 

Týždeň 13. až 19. marca 2017 je venovaný osvete o tak závažnom ochorení, akým Alzheimerova choroba nesporne je. Uskutočňuje sa celosvetová kampaň Týždeň mozgu 2017, ktorá sa na Slovensku koná už po 10. krát pod zastrešením Slovenskej Alzheimerovej spoločnosti.

 

Informácie poskytla: Mgr. Ivana Pilchová, PhD., Jesseniova lekárska fakulta UK, Martinské centrum pre biomedicínu, BioMed – divízia Neurovedy, Ústav lekárskej biochémie

Spracovala: Slávka Habrmanová, NCP VaT pri CVTI SR

Ilustračné foto: Pixabay.com

Uverejnila: ZVČ

Súvisiace:

Hore
Utorok s psychológiou TVT 2018
Publikácie Veda v CENTRE
QUARK
Aurelium - centrum vedy
CVTI SR 80. výročie
Prechod VK na VND - jeseň
Extrapolácie 2018
Veda v Centre
TVT 2018
kúpa časopisov jún 2016
Atmosféra počas TVT 2017
TVT 2017 články
TAG Spektrum vedy
TAG Slovenská veda
TAG História
TAG Rozhovor
TAG Publikácia
TAG Zaujímavosti vo vede
TAG Centrum vedy
TAG Mládež
TAG QUARK
TAG Ženy vo vede
banner záhrady
Zaujímavosti vo vede
Netopiere predstavujú dôležitú súčasť ekosystémov tejto planéty.
Zistite viac