Θα μπορούσε αυτή η πρωτεΐνη να κρατήσει το κλειδί στη μνήμη;
Οι ερευνητές έχουν εντοπίσει μια πρωτεΐνη που παίζει καθοριστικό ρόλο στο εάν διατηρούμε ή απορρίπτουμε τις αναμνήσεις. Στο μέλλον, θα μπορούσαμε να χρησιμοποιήσουμε αυτήν τη γνώση για να αναπτύξουμε καλύτερα φάρμακα για απώλεια μνήμης, λένε.
Το ζήτημα της απώλειας μνήμης παρακινεί τους ερευνητές να προσπαθήσουν και να κατανοήσουν καλύτερα τη λειτουργία του εγκεφάλου, πώς ενοποιούνται οι αναμνήσεις και πώς και γιατί τις χάνουμε.
Καθώς μπορούμε να διατηρήσουμε τις αναμνήσεις μας, μας επιτρέπει να διατηρήσουμε μια αίσθηση εγωισμού και προσανατολισμού στον κόσμο, η κατανόηση του τρόπου πρόληψης της χρόνιας απώλειας μνήμης είναι κορυφαία προτεραιότητα στη νευροεπιστήμη.
Πρόσφατα, μια ομάδα ερευνητών από το Πανεπιστήμιο του Τορόντο Mississauga στο Οντάριο του Καναδά - σε συνεργασία με συναδέλφους από τις Ηνωμένες Πολιτείες και το Ηνωμένο Βασίλειο - διερεύνησαν το ρόλο μιας συγκεκριμένης πρωτεΐνης στο σχηματισμό αναμνήσεων.
Η ανώτερος ερευνητής Iva Zovkic και η ομάδα της διεξήγαγαν τη μελέτη τους σε ποντίκια, εστιάζοντας συγκεκριμένα σε μια πρωτεΐνη που ονομάζεται H2A.Z. Αυτός ο τύπος πρωτεΐνης ονομάζεται ιστόνη και συνδέεται με το DNA, βοηθώντας το να διατηρήσει τη δομή του εντός των κυττάρων.
Τα αποτελέσματά τους δημοσιεύθηκαν στο περιοδικό Αναφορές κυττάρων.
H2A.Z και σχηματισμός μνήμης
Ο Zovkic και η ομάδα συνεργάστηκαν με νεαρά και ηλικιωμένα ποντίκια για να καταλάβουν πώς η πρωτεΐνη H2A.Z συμμετείχε στον σχηματισμό και την καταστολή της μνήμης.
Ως μέρος του πειράματός τους, οι ερευνητές τοποθέτησαν τα ποντίκια σε ένα νέο κουτί, έτσι ώστε να τους αναγκάσουν να εξοικειωθούν με ένα παράξενο περιβάλλον. Στη συνέχεια, για να μπορέσουμε να δοκιμάσουμε τον τρόπο λειτουργίας της πρωτεΐνης στο πλαίσιο του σχηματισμού μνήμης, τα ζώα εκτέθηκαν σε αρνητικό ερέθισμα ενώ βρίσκονταν στο κουτί.
Με αυτόν τον τρόπο, τα ποντίκια σχημάτισαν μια σχέση μεταξύ του νέου περιβάλλοντος και της κακής εμπειρίας στην οποία είχαν εκτεθεί. Τη δεύτερη φορά που οι επιστήμονες τους έβαλαν στο κουτί, τα τώρα προσεκτικά ποντίκια αρνήθηκαν να κινηθούν και να εξερευνήσουν, όπως θα είχαν κανονικά.
Μισή ώρα μετά την έκθεση των ποντικών στο αρνητικό ερέθισμα, ο Zovkic και οι συνεργάτες του αξιολόγησαν τον εγκέφαλο των ζώων για τυχόν αλλαγές στον τρόπο με τον οποίο το H2A.Z συνδέθηκε με το DNA.
Αποκάλυψαν ότι σε νεαρά ποντίκια, η εκπαίδευση φόβου συσχετίστηκε με μια «συντριπτική» μείωση των δεσμών H2A.Z και DNA σε 3.048 θέσεις στα γονίδια με τα οποία συνήθως δεσμεύονται οι πρωτεΐνες, καθώς και αύξηση των δεσμών σε 25 μόνο σημεία.
Το ίδιο ισχύει και για τα μεγαλύτερα ποντίκια, τα οποία παρουσίασαν μείωση των δεσμών σε 2.901 θέσεις και αύξηση σε μόλις 9 θέσεις μετά την προπόνηση του φόβου.
Αυτό, εξηγούν οι ερευνητές, σημαίνει ότι η έξωση του H2A.Z (λιγότεροι δεσμοί μεταξύ της πρωτεΐνης και του DNA) σχετίζεται με το σχηματισμό μνήμης, επιτρέποντας στα ποντίκια να θυμούνται την αρνητική τους εμπειρία.
«Έχουμε χιλιάδες εμπειρίες κάθε μέρα, αλλά θυμόμαστε μόνο πράγματα που με κάποιον τρόπο είναι σημαντικό για εμάς», σημειώνει ο Ζόβκιτς.
«Αυτό το πείραμα», συνεχίζει, «χρησιμοποίησε μια πολύ απλή μαθησιακή εμπειρία για να δείξει ότι το H2A.Z προφανώς χρησιμεύει στην καταστολή της μνήμης και η αφαίρεση αυτής της πρωτεΐνης φαίνεται ότι […] επιτρέπει να σχηματιστούν μνήμες μακράς διαρκείας».
Ένας νέος θεραπευτικός στόχος;
Οι ερευνητές παρατήρησαν επίσης ότι τα επίπεδα του H2A.Z εξαρτώνταν από την ηλικία των ζώων. Έτσι, η πρωτεΐνη βρέθηκε σε υψηλότερα επίπεδα στον ιππόκαμπο των ηλικιωμένων ποντικών, η οποία είναι μια περιοχή του εγκεφάλου που σχετίζεται στενά με το σχηματισμό μνήμης.
Με βάση αυτές τις παρατηρήσεις, η Zovkic και η ομάδα της κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι όσο υψηλότερα είναι τα επίπεδα του H2A.Z, τόσο πιθανότερο είναι να εμποδίζεται ο σχηματισμός και η συγκράτηση της μνήμης. Ως εκ τούτου, εάν η πρόοδος στην ηλικία συσχετίζεται με περισσότερους δεσμούς H2A.Z, αυτό μπορεί να εξηγήσει την απώλεια μνήμης που σχετίζεται με την ηλικία.
«Η αναγνώριση του H2A.Z ως μοναδικής πρωτεΐνης που σχετίζεται με τη μνήμη και αυξάνεται με τη γήρανση θα μπορούσε να είναι μεγάλη υπόθεση για τη δημιουργία γενετικών ή φαρμακευτικών θεραπειών για γνωστική μείωση και άνοια που σχετίζεται με την ηλικία. Το H2A.Z είναι ένας σχετικά ειδικός θεραπευτικός στόχος. "
Iva Zovkic
Το επόμενο βήμα από εδώ, λένε οι ερευνητές, θα είναι να δοκιμάσουν τη θεωρία τους σε πολύ παλιά ποντίκια. Εάν οι ιδέες τους επιβεβαιωθούν από περαιτέρω μελέτες, οι ερευνητές σκοπεύουν να προχωρήσουν και να μελετήσουν τις επιδράσεις του H2A.Z στους ανθρώπους, των οποίων το σώμα παράγει επίσης αυτήν την πρωτεΐνη.
Η απόλυτη ελπίδα του Zovkic και της ομάδας είναι ότι η έρευνά τους θα οδηγήσει τελικά σε καλύτερες θεραπείες για την πρόληψη και την καταπολέμηση της απώλειας μνήμης που σχετίζεται με την ηλικία.
«Προσπαθούμε πάντα να βρούμε μοριακές βάσεις για τη μνήμη και να ανακαλύπτουμε πώς ενεργοποιούνται και απενεργοποιούνται τα γονίδια που σχετίζονται με τη μνήμη είναι ένα βήμα προς μια θετική κατεύθυνση», καταλήγει ο Ζόβκιτς.
