Zespół finansowanego ze środków UE projektu bada proces utraty funkcji synaps w mózgu, torując drogę do skuteczniejszych metod leczenia chorób neurodegeneracyjnych.
Fot. pixabay.com
Choroby neurodegeneracyjne – ogólny termin obejmujący szereg schorzeń oddziałujących na neurony w ludzkim mózgu – dotykają milionów ludzi na całym świecie. Najczęstsze schorzenia tego typu to choroba Alzheimera i choroba Parkinsona. Na chorobę Alzheimera i powiązane z nią formy otępienia cierpi ponad 7 milionów osób w samej tylko Europie.
Aby dowiedzieć się, jakie procesy zachodzą w mózgach osób z tymi nieuleczalnymi i wyniszczającymi chorobami, badacze skupieni wokół finansowanego ze środków UE projektu RobustSynapses postanowili przede wszystkim zbadać synapsy obecne w mózgu.
„Zespół projektu RobustSynapses zajął się jednym z najbardziej palących problemów w medycynie – brakiem leków na najważniejsze choroby neurodegeneracyjne”, wyjaśnił prof. dr Patrik Verstreken z belgijskiego Centrum Badań nad Mózgiem i Chorobami VIB przy Katolickim Uniwersytecie Lowańskim w informacji prasowej opublikowanej w serwisie „Innovation Origins”. „Aby sprostać temu wyzwaniu, postanowiliśmy skupić się na najwcześniejszych etapach tych chorób”, powiedział prof. dr Verstreken, który w projekcie pełni funkcję głównego badacza.
Synapsy to niewielkie połączenia w mózgu, które umożliwiają przekazywanie sygnałów elektrycznych między neuronami. Łączą one neurony w mózgu z neuronami w pozostałej części ciała oraz pełnią istotną rolę w procesach myślowych, kształtowaniu pamięci i ruchu. Synapsy często są strukturami, które w pierwszej kolejności ulegają uszkodzeniu w przypadku wystąpienia choroby neurodegeneracyjnej.
Zespół naukowców zaczął prace od zbadania synaps muszek owocowych przy pomocy nowatorskich metod edycji genomu. „W ramach naszych badań odkryliśmy, że w synapsach działają specjalne mechanizmy wymagane do usuwania dysfunkcyjnych odpadów”, dodał prof. dr Verstreken. „Jeśli one zawiodą, synapsy przestają działać, co powoduje problemy”.
Odkrycie to zweryfikowano, przeprowadzając badanie in vitro ludzkich neuronów wytworzonych z komórek skóry pacjentów. W przypadku zarówno muszek owocowych, jaki i ludzi badania wykazały, że problemy dotyczące synaps były wywoływane przez proces nazywany autofagią synaptyczną. Jak napisano w informacji prasowej, prof. dr Verstreken uważa, że wyniki te mogą otworzyć drogę do „nowych możliwości w zakresie celów terapeutycznych”.
„Jedną z najbardziej ekscytujących innowacji jest to, że opracowaliśmy narzędzia, które hamują uszkodzenia połączeń synaptycznych wywoływane przez ten proces, powodujące między innymi utratę zdolności poznawczych”, powiedział prof. dr Verstreken. „Obecnie skupiamy się właśnie na tym obszarze, mając nadzieję, że dzięki temu uda się opracować nowe metody leczenia”.
Naukowcy postanowili sprawdzić, które komórki w mózgu w największym stopniu ulegają wpływowi zidentyfikowanych procesów synaptycznych – wyniki tego badania są interesujące. „Po pierwsze, ustaliliśmy, dlaczego pacjenci z chorobą Parkinsona cierpią na problemy ze snem”, zauważył prof. dr Verstreken. „Po drugie, jak już wcześniej wspomniałem, znaleźliśmy sposób na osłabianie skutków autofagii synaptycznej. Można to osiągnąć poprzez manipulowanie białkami, które odgrywają kluczową rolę w tym procesie i które – w przypadku mutacji – zwiększają ryzyko wystąpienia choroby Parkinsona u pacjentów. Obecnie pracujemy wspólnie z partnerami przemysłowymi nad opracowaniem skutecznych narzędzi, które posłużą do realizacji tego celu”.
Choć nadal brak leku na choroby degeneracyjne, cenne informacje na temat funkcji synaps, które zgromadzono w ramach projektu RobustSynapses (Maintaining synaptic function for a healthy brain: Membrane trafficking and autophagy in neurodegeneration), mogą pomóc lekarzom we wczesnym diagnozowaniu tych schorzeń, a w przyszłości przyczynić się do uzyskania skuteczniejszych metod leczenia. Jak podsumowuje prof. dr Verstreken: „Biorąc pod uwagę, jak wiele osób cierpi na zaburzenia neurodegeneracyjne, przydatność wyników naszych prac może być naprawdę ogromna”.
