Bi ta beljakovina lahko imela ključ do spomina?
Raziskovalci so prepoznali beljakovine, ki igrajo ključno vlogo pri tem, ali spomine hranimo ali zavržemo. V prihodnosti bomo to znanje morda lahko uporabili za razvoj boljših zdravil za izgubo spomina, pravijo.
Vprašanje izgube spomina spodbuja raziskovalce, da poskušajo bolje razumeti delovanje možganov, kako utrditi spomine in kako in zakaj jih izgubimo.
Ker nam sposobnost ohranjanja spominov omogoča, da ohranimo občutek samostojnosti in usmerjenosti v svet, je razumevanje, kako preprečiti kronično izgubo spomina, glavna prednostna naloga nevroznanosti.
Pred kratkim je skupina raziskovalcev z univerze v Torontu Mississauga v Ontariu v Kanadi - v sodelovanju s kolegi iz ZDA in Združenega kraljestva - raziskala vlogo določenih beljakovin pri oblikovanju spominov.
Starejša raziskovalka Iva Zovkic je s svojo ekipo izvedla študijo na miših in se posebej osredotočila na beljakovino z imenom H2A.Z. Ta vrsta beljakovin se imenuje histon in se veže na DNA in ji pomaga ohranjati strukturo v celicah.
Njihovi rezultati so bili objavljeni v reviji Poročila o celicah.
H2A.Z in oblikovanje spomina
Zovkic in ekipa sta skupaj z mladimi in ostarelimi mišmi razumela, kako je protein H2A.Z sodeloval pri oblikovanju in zatiranju spomina.
Kot del svojega eksperimenta so raziskovalci miši postavili v novo škatlo, da bi jih prisilili, da so se seznanili s čudnim okoljem. Nato so bile živali, da bi lahko preizkusile, kako je beljakovina delovala v kontekstu oblikovanja spomina, izpostavljene negativnemu dražljaju, ko so bile v škatli.
Tako so miši vzpostavile povezavo med novim okoljem in slabimi izkušnjami, ki so jim bile izpostavljene. Drugič, ko so jih znanstveniki položili v škatlo, so se zdaj previdne miši zavrnile gibanja in raziskovanja, kot bi običajno.
Pol ure po tem, ko so bile miši izpostavljene negativnemu dražljaju, so Zovkic in sodelavci ocenili možgane živali na morebitne spremembe v tem, kako se H2A.Z veže na DNA.
Razkrili so, da je bil pri mladih miših trening strahu povezan z "izjemnim" zmanjšanjem vezi H2A.Z in DNA na 3.048 mestih na genih, s katerimi se beljakovine običajno vežejo, in povečanjem vezi le na 25 mestih.
Enako je veljalo za starejše miši, ki so imele zmanjšanje obveznic na 2.901 mestih in povečanje na le 9 mestih po treningu strahu.
Raziskovalci pojasnjujejo, da to pomeni, da je izselitev H2A.Z (manj vezi med beljakovinami in DNA) povezana s tvorbo spomina, kar omogoča miši, da se spomnijo svojih negativnih izkušenj.
"Vsak dan imamo na tisoče izkušenj, vendar se spomnimo le stvari, ki so nam na nek način pomembne," ugotavlja Zovkić.
"Ta poskus," nadaljuje, "je uporabil zelo preprosto učno izkušnjo, da je ponazoril, da H2A.Z očitno služi zatiranju spomina, odstranjevanje te beljakovine pa [...] omogoča oblikovanje dolgotrajnih spominov."
Nov terapevtski cilj?
Raziskovalci so tudi ugotovili, da so ravni H2A.Z odvisne od starosti živali. Tako so beljakovine našli na višjih ravneh v hipokampih ostarelih miši, ki so področje možganov, močno povezano s tvorbo spomina.
Na podlagi teh opažanj sta Zovkic in njena ekipa sklepali, da je višja raven H2A.Z, bolj verjetno je, da je oblikovanje in zadrževanje spomina ovirano. Če torej napredovanje v starosti korelira z več vezmi H2A.Z, bi to lahko pojasnilo izgubo spomina, povezano s starostjo.
»Prepoznavanje H2A.Z kot edinstvene beljakovine, ki je povezana s spominom in se povečuje s staranjem, bi lahko bilo veliko za ustvarjanje genetskih ali farmacevtskih terapij za starostno povezano kognitivno upadanje in demenco. H2A.Z je relativno specifičen terapevtski cilj. "
Iva Zovkic
Raziskovalci pravijo, da bo naslednji korak od tu preizkus njihove teorije na zelo starih miših. Če bi njihove ideje potrdile nadaljnje študije, nameravajo raziskovalci nadaljevati in preučevati učinke H2A.Z na ljudi, katerih telesa prav tako proizvajajo te beljakovine.
Končno upanje Zovkiča in ekipe je, da bodo njihove raziskave sčasoma pripeljale do boljših terapij za preprečevanje in boj proti izgubi spomina, povezanih s starostjo.
"Vedno poskušamo najti molekularne osnove za spomin in odkrivanje, kako se geni, povezani s spominom, vklapljajo in izklapljajo, je korak v pozitivno smer," zaključuje Zovkić.
