Bolesť a stres z jej prežívania sú pre väčšinu pacientov jedným z dôležitých faktorov pri liečbe ochorení. Ak by sa podarilo odstrániť jej nepríjemné pôsobenie na našu psychiku, najmä pri chorobách, prejavujúcich sa dlhodobou chronickou bolesťou, pacienti by sa cítili oveľa komfortnejšie a lepšie by reagovali na terapie. Doc. RNDr. Ľubica Lacinová, DrSc. z Ústavu molekulárnej fyziológie a genetiky SAV nám priblížila podrobnosti výskumu nového spôsobu regulácie N-typu (CaV2.2) vápnikových kanálov, ktorý v súčasnosti na jeho pôde prebieha a zaoberá sa práve touto problematikou.
Už názov projektu je pre mnohých záhadou. O čo presne teda v prebiehajúcom výskume ide?
„V súčasnosti už všetci vieme, že v mozgu sú jednými z najdôležitejších „poštárov“ s informáciami práve neuróny. Počas nášho výskumu meriame elektrické deje v bunkovej membráne neurónov, pričom na najvyššej systémovej úrovni vidíme prejavy správania sa: zvedavosť, smútok, pohyb, pasivitu, vnem bolesti. Pri nich je možné vidieť súčasne zmeny aktivity v jednotlivých oblastiach mozgu – na to sa používa napríklad magnetická rezonancia, ktorá zobrazuje zmeny v toku okysličenej krvi. Tie zmeny nastávajú preto, lebo aktívne neuróny potrebujú viac energie. Aktivita neurónov, to sú vlastne elektrické signály, nazývajú sa akčné potenciály, 
ktoré vznikajú, šíria sa pozdĺž neuritov a prenášajú sa z neurónu na neurón cez synaptické spojenia. Každý akčný potenciál možno „rozložiť“ na viacero elektrických prúdov, ktoré tečú cez špecializované sodíkové, vápnikové a draslíkové kanály. Zmena v činnosti jediného takéhoto iónového kanála sa môže prejaviť na všetkých systémových úrovniach. My meriame signály na tých najnižších úrovniach, meriame akčné potenciály z jediného neurónu alebo prúdy tečúce cez jediný druh iónového kanálu a snažíme sa tieto poznatky prepojiť s najvyššou systémovou úrovňou – so správaním. Aktivitu neurónov meriame buď priamo v mozgu, alebo v bunkovej kultúre, v ktorej neuróny izolované z hipokampu necháme rásť, dospievať a vytvárať neuronálne siete. Našimi experimentálnymi objektmi sú laboratórne potkany. Náš výskum sa dá využiť pri hľadaní nových liekov, ktoré budú lepšie zacielené, alebo budú mať menšie vedľajšie účinky.“
Ako vyzerá bežný pracovný deň v laboratóriu?
„V laboratóriu je nás teraz šesť. Vždy v pondelok ráno sa všetci stretneme a dohodneme, kto a čo bude týždeň robiť. Naše experimentálne zariadenia sú drahé a každý nemá k dispozícii svoje vlastné, musíme si naplánovať, ako sa budeme striedať. Príprava experimentu trvá jeden až niekoľko týždňov. Keď si pripravíme kultúru hipokampálnych neurónov, nechávame ich rásť 8 – 16 dní, kým začneme s meraním. Niekedy sa príprava neuronálnej kultúry nepodarí a už po niekoľkých hodinách či dňoch vidíme, že musíme začať odznova. Keď meriame aktivitu neurónu priamo v mozgu, je to až po určitom čase, opäť meranom v týždňoch, počas ktorého sme sledovali správanie zvieraťa – napr. dobrovoľnú aktivitu. Experiment, pri ktorom sledujeme aktivitu vybraného neurónu, trvá nanajvýš niekoľko desiatok minút. Takýchto meraní urobíme za jeden deň niekoľko a počas nich hneď vidíme, či sa podarilo, alebo či sa stalo niečo, čo výsledok znehodnotilo. Takže ak sa nepodaril ani prvý, ani piaty, skúšame šiesty, siedmy, jedenásty, aby sme si na konci dňa mohli byť istí, že sme získali výsledky, ktoré môžeme ďalej vyhodnocovať.“
Ako by ste zhodnotili doterajšie výsledky výskumu?
„Našli sme nový spôsob regulácie jedného neuronálneho vápnikového kanála. Volá sa CaV2.2 kanál a je aktívny pri prenose vnemu chronickej bolesti. Preto je atraktívnym cieľom pre vývoj nových liekov, ktoré by tlmili najťažšie bolesti spojené s neuropatiami. Tento výskum ešte prebieha, kým ho budeme môcť publikovať, čaká nás ešte veľa experimentov. Ich zmyslom je čo najviac pochopiť mechanizmus tej novej regulácie, ktorú sme objavili. Pomaly uzatvárame a pripravujeme na zverejnenie výsledky projektu, ktorý porovnával účinky liečby depresie liekmi a fyzickou aktivitou. Chceli sme zistiť, či mechanizmus ich účinkov je rovnaký alebo rozdielny. Časť experimentálnych zvierat mala k dispozícii koleso, v ktorom mohla podľa chuti behať, kontrolná skupina koleso na behanie nemala. Zistili sme, že spontánna fyzická aktivita významne zvyšuje aktivitu serotonergných neurónov a tým pôsobí antidepresívne. Látka, ktorá sa používa pri liečení depresie, v prvej fáze po podaní znižuje aktivitu serotonergných neurónov a tým sa vysvetľuje oneskorený nástup jej liečebných účinkov. V našich experimentoch sme toto zníženie aktivity pozorovali v oveľa menšej miere u zvierat, ktoré mali možnosť behať. Podávanie liečiva a fyzická aktivita teda majú spoločnú cieľovú štruktúru a vzájomne sa doplňujú.“
Spolupracujete v rámci výskumu aj s tuzemskými prípadne so zahraničnými vedeckými inštitúciami?
„Na Slovensku máme veľmi dobrú spoluprácu so skupinou profesorky Daniely Ježovej z Ústavu experimentálnej endokrinológie Biomedicínskeho centra SAV a so skupinou Dr. Michala Dubovického z Ústavu experimentálnej farmakológie a toxikológie SAV. V súčasnosti riešime spoločný grant, ktorý sme získali od APVV a ktorý sa týka výskumu delta-opioidných receptorov. V zahraničí najaktívnejšie spolupracujeme so skupinou profesora Norberta Klugbauera z Univerzity Alberta Ludwiga vo Freiburgu. Náš spoločný projekt sa zaoberá práve spomínanou reguláciou CaV2.2 vápnikového kanála, ktorý sa významne podieľa na vnímaní ťažkých chronických bolestí a je perspektívnym cieľom pre nové lieky. V súčasnosti nadväzujeme spoluprácu s pracoviskom vo Veľkej Británii.“
Ako dlho bude ešte tento výskum pokračovať, prípadne plánujete začať aj aj nejaký iný projekt?
„Náš projekt na výskum delta-opioidných receptorov práve začal a bude trvať ešte štyri roky, ale určite naň budeme chcieť nadviazať. Vždy, keď pri základnom výskume nájdeme jednu odpoveď, vyplynie z nej minimálne jedna nová otázka. Takže to, ako budeme pokračovať, vyplynie z experimentov, ktoré robíme. Výskum týkajúci sa stresu a depresie chceme rozšíriť na posttraumatickú stresovú poruchu.“
Doc. RNDr. Ľubica Lacinová DrSc. je zástupkyňou riaditeľa a vedúca oddelenia Ústavu molekulárnej fyziológie a genetiky SAV.
Ďakujeme za rozhovor.
Rozhovor pripravila: Barbora Hrvolová, NCP VaT pri CVTI SR
Foto: archív Doc. RNDr. Ľubica Lacinová DrSc.; Pixabay.com
Uverejnil: MZ