Naukowcy odwracają związaną z wiekiem utratę pamięci u myszy

Naukowcy odwracają związaną z wiekiem utratę pamięci u myszy

Naukowcy z Cambridge i Leeds z powodzeniem odwrócili związaną z wiekiem utratę pamięci u myszy i twierdzą, że ich odkrycie może doprowadzić do opracowania terapii zapobiegających utracie pamięci u ludzi wraz z wiekiem. W badaniu opublikowanym dzisiaj w Molecular Psychiatry zespół wykazuje, że zmiany w macierzy zewnątrzkomórkowej mózgu – „rusztowanie” wokół komórek nerwowych – prowadzą do utraty pamięci wraz ze starzeniem się, ale można je odwrócić za pomocą metod leczenia genetycznego . Ostatnio pojawiły się dowody na rolę sieci okołonerwowych (PNN) w neuroplastyczności – zdolności mózgu do uczenia się i adaptacji – oraz tworzenia wspomnień. PNN są strukturami podobnymi do chrząstki, które w większości otaczają hamujące neurony w mózgu. Ich główną funkcją jest kontrolowanie poziomu plastyczności mózgu. Pojawiają się u ludzi w wieku około pięciu lat i wyłączają okres zwiększonej plastyczności, podczas którego optymalizowane są połączenia w mózgu. Następnie plastyczność jest częściowo wyłączona, dzięki czemu mózg jest bardziej wydajny, ale mniej plastyczny. PNN zawierają związki znane jako siarczany chondroityny. Niektóre z nich, takie jak 4-siarczan chondroityny, hamują działanie sieci, hamując neuroplastyczność; inne, takie jak 6-siarczan chondroityny, promują neuroplastyczność. Wraz z wiekiem zmienia się równowaga tych związków, a wraz ze spadkiem poziomu 6-siarczanu chondroityny zmienia się nasza zdolność do uczenia się i tworzenia nowych wspomnień, co prowadzi do związanego z wiekiem spadku pamięci. Naukowcy z University of Cambridge i University of Leeds zbadali, czy manipulowanie składem siarczanu chondroityny w PNN może przywrócić neuroplastyczność i złagodzić związane z wiekiem deficyty pamięci. Aby to zrobić, zespół przyjrzał się 20-miesięcznym myszom – uważanym za bardzo stare – i stosując zestaw testów wykazał, że myszy wykazywały deficyty pamięci w porównaniu z myszami sześciomiesięcznymi. Na przykład jeden test obejmował sprawdzenie, czy myszy rozpoznają obiekt. Mysz została umieszczona na początku labiryntu w kształcie litery Y i pozostawiona do zbadania dwóch identycznych obiektów na końcach dwóch ramion. Po krótkiej chwili mysz została ponownie umieszczona w labiryncie, ale tym razem na jednym ramieniu znajdował się nowy przedmiot, podczas gdy drugie zawierało kopię powtarzanego przedmiotu. Naukowcy zmierzyli czas, jaki mysz spędziła na badaniu każdego obiektu, aby sprawdzić, czy zapamiętała obiekt z poprzedniego zadania. Starsze myszy znacznie rzadziej pamiętały obiekt. Zespół leczył starzejące się myszy za pomocą “wektora wirusowego”, wirusa zdolnego do odtwarzania ilości 6-siarczanowych siarczanów chondroityny w PNN i odkrył, że to całkowicie przywróciło pamięć u starszych myszy do poziomu podobnego do tego obserwowanego u starszych myszy. młodsze myszy. Dr Jessica Kwok ze Szkoły Nauk Biomedycznych na Uniwersytecie w Leeds powiedziała: „Widzieliśmy niezwykłe wyniki, gdy leczyliśmy starzejące się myszy tym leczeniem. Pamięć i zdolność uczenia się zostały przywrócone do poziomów, których nie widzieliby, Młodszy.” Aby zbadać rolę 6-siarczanu chondroityny w utracie pamięci, naukowcy wyhodowali myszy, które zostały genetycznie zmanipulowane w taki sposób, że były w stanie wytwarzać jedynie niskie poziomy tego związku, aby naśladować zmiany związane ze starzeniem się. Nawet po 11 tygodniach myszy te wykazywały oznaki przedwczesnej utraty pamięci. Jednak rosnące poziomy 6-siarczanu chondroityny przy użyciu wektora wirusowego przywróciły ich pamięć i plastyczność do poziomów podobnych do zdrowych myszy. Profesor James Fawcett z Centrum Naprawy Mózgu im. Johna van Geesta na Uniwersytecie w Cambridge powiedział: „Ekscytujące w tym jest to, że chociaż nasze badania dotyczyły tylko myszy, ten sam mechanizm powinien działać u ludzi – cząsteczki i struktury w ludzki mózg jest taki sam jak mózg gryzoni. Sugeruje to, że możliwe jest zapobieganie utracie pamięci u ludzi w starszym wieku”. Zespół zidentyfikował już potencjalny lek, licencjonowany do stosowania u ludzi, który może być przyjmowany doustnie i hamuje tworzenie się PNN. Gdy ten związek jest podawany myszom i szczurom, może przywrócić pamięć w czasie starzenia, a także poprawia regenerację w przypadku uszkodzenia rdzenia kręgowego. Naukowcy badają, czy może pomóc złagodzić utratę pamięci w zwierzęcych modelach choroby Alzheimera. Podejście przyjęte przez zespół profesora Fawcetta – wykorzystanie wektorów wirusowych do leczenia – jest coraz częściej stosowane w leczeniu schorzeń neurologicznych u ludzi. Drugi zespół w Centrum opublikował niedawno badania pokazujące ich zastosowanie do naprawy uszkodzeń spowodowanych jaskrą i demencją. Badania zostały sfinansowane przez Alzheimer’s Research UK, Medical Research Council, European Research Council i Czeską Fundację Naukową.

science