Prepínač v mozgu môže pomôcť výraznému zlepšeniu pamäti a kognitívnych funkcií
V každej našej bunke sa nachádzajú mitochondrie, mikroskopické elektrárne, ktoré neúnavne produkujú energiu potrebnú pre život. Nikde nie je ich úloha dôležitejšia ako v mozgu, kde neuróny spotrebúvajú obrovské množstvo energie na komunikáciu a udržiavanie našich myšlienok a spomienok.
Už dlho je známe, že pri neurodegeneratívnych ochoreniach, ako je Alzheimerova choroba, funkcia mitochondrií zlyháva, no vedci stáli pred zásadnou otázkou: je toto zlyhanie príčinou choroby, alebo len jej dôsledkom? Prelomová štúdia teraz priniesla definitívnu odpoveď, ktorá mení všetko, čo sme si o demencii mysleli. Tím vedcov z Francúzska a Kanady vyvinul revolučný nástroj, ktorý im umožnil prevziať kontrolu nad mitochondriami v živom mozgu.
Vytvorili umelý „dizajnérsky receptor“ s názvom mitoDREADD-Gs, ktorý dokázali presne umiestniť na membránu mitochondrií v neurónoch. Tento receptor funguje ako vypínač: keď sa naň naviaže špeciálne navrhnutá, neškodná látka, okamžite aktivuje signálnu dráhu, ktorá dramaticky zvýši produkciu energie v mitochondrii. Táto metóda im po prvýkrát v histórii poskytla možnosť cielene „zapnúť“ energetickú produkciu v bunkách a sledovať, čo sa stane.
Výsledky experimentov na myšacích modeloch Alzheimerovej choroby a frontotemporálnej demencie boli ohromujúce a prekonali všetky očakávania. Jediná aktivácia tohto mitochondriálneho „vypínača“ viedla k takmer okamžitému a výraznému zlepšeniu pamäti a kognitívnych funkcií u chorých zvierat. V priebehu niekoľkých hodín myši, ktoré predtým trpeli poruchami pamäti, opäť preukazovali normálne správanie v testoch.
Týmto experimentom sa po prvýkrát podarilo preukázať priamu a kauzálnu súvislosť: zlyhanie mitochondrií nie je dôsledkom, ale jednou z hlavných príčin kognitívnych symptómov demencie. Najprekvapivejším zistením bolo, že k obnove pamäti došlo aj napriek tomu, že v mozgoch myší stále pretrvávali charakteristické patologické zmeny spojené s Alzheimerovou chorobou, ako sú amyloidné plaky a tau klbká.
To naznačuje, že samotné plaky nemusia byť priamou príčinou straty pamäti. Skutočným problémom je skôr energetická kríza, ktorú tieto patológie v neurónoch vyvolávajú. Keď vedci bunkám dodali energiu, dokázali opäť správne fungovať, aj keď boli obklopené plakmi. Tento objav otvára úplne novú cestu pre liečbu, ktorá sa nemusí zameriavať na zložité a často neúspešné odstraňovanie plakov, ale na jednoduchšie a priamejšie posilnenie energetického metabolizmu mozgových buniek.
Táto prelomová práca však prináša aj naliehavú výzvu. Zlepšenie pamäti u myší bolo dočasné a vyžadovalo by si nepretržitú liečbu. Ešte dôležitejšie je, že terapia funguje len na živých, aj keď oslabených neurónoch. V pokročilých štádiách ľudskej demencie je už veľká časť neurónov mŕtva a mozgové okruhy sú nenávratne poškodené.
To znamená, že existuje kritické „terapeutické okno“ – obdobie, kedy mitochondrie už zlyhávajú, ale neuróny ešte neodumreli. Práve v tomto období by liečba zameraná na obnovu bunkovej energie mohla byť najúčinnejšia. Tento objav tak dramaticky zvyšuje dôležitosť vývoja nových diagnostických metód, ktoré dokážu odhaliť túto metabolickú krízu v mozgu oveľa skôr, než dôjde k nezvratnému poškodeniu.
Zdroj: newatlas.com.
Zdroj Foto: depositphotos.com.
