Tajemnice Parkinsona odkrywane

W wyhodowanych w laboratorium komórkach nerwowych człowieka udało się po raz pierwszy odtworzyć zjawisko leżące u podstaw choroby Parkinsona. Eksperyment ukazał nowe informacje kluczowe dla prac nad terapiami i odkrył tajemnice Parkinsona.

Neurony hodowane w laboratorium

.Zespół z McGill University, na łamach magazynu „Nature Neuroscience” (https://www.nature.com/articles/s41593-024-01775-4) poinformował o nowym odkryciu odnośnie rozwoju choroby Parkinsona. Naukowcy wyhodowali ludzkie neurony, w których powstały tzw. ciała Lewy’ego, czyli złogi nieprawidłowych białek leżących u podstawy choroby.

Dotąd można je było badać wyłącznie w tkankach uzyskanych z autopsji, a komórki, po śmierci człowieka szybko obumierają. Komórki hodowane przez badaczy to neurony dopaminergiczne, czyli te, które najbardziej są dotknięte przez chorobę.

Sukces naukowcy osiągnęli dzięki temu, że hodowali neurony w obecności obecnego w złogach białka o nazwie alfa-synukleina.

Eksperymenty pokazały, po pierwsze, że wadliwe złogi białek powstają tylko, gdy wzrostowi stężenia alfa-synukleiny towarzyszy nadmierna stymulacja ze strony układu odpornościowego. Jednocześnie okazało się, że te same warunki nie powodują uszkodzeń innych rodzajów neuronów.

Zbadano tajemnice Parkinsona

Dalsze obserwacje powstawania ciał Lewy’ego pokazały, że układ odpornościowy zaburza proces autofagii, czyli usuwania zbędnych, np. uszkodzonych części komórki.

Badacze, który zbadali tajemnice Parkinsona dokonali jeszcze innej, zaskakującej obserwacji. Otóż zauważyli, że ciała Lewy’ego są otoczone błoną i zawierają inne komórkowe organelle oraz fragmenty błon. Przeczy to wcześniejszemu przekonaniu, że składają się one wyłącznie z nieprawidłowych białek.

„Odtworzenie powstania ciał Lewy’ego w żywych neuronach to znaczący krok ku zrozumieniu kluczowych aspektów choroby Parkinsona i innych chorób neurologicznych. Neurony te pochodziły z komórek macierzystych zdrowych pacjentów, co sugeruje, że każdy może zapaść na chorobę Parkinsona, jeśli zostanie wystawiony na odpowiednie warunki i genetyczne predyspozycje mogą nie być niezbędne” – podkreśla Peter McPherson, główny autor badania.

„Wyniki te wspierają wcześniejsze badania, które pokazują, że odpowiedź immunologiczna odgrywa ważną rolę w rozwoju choroby Parkinsona. Przyszłe prace powinny skupić się na zrozumieniu, jak stan zapalny spowodowany nadmierną aktywacją układu odpornościowego prowadzi do formowania się ciał Lewy’ego w połączeniu z alfa-synukleiną” – dodaje Armin Bayati, jeden z naukowców.

Czy można być zbyt starym, żeby uczyć się czegoś nowego?

,„Uczenie się jest, w rzeczywistości, czynnością całego życia. Od najmłodszych lat nasz mózg mobilizuje znaczną część swoich funkcji (skupienie, pamięć, widzenie, słyszenie, motoryka…) po to, abyśmy mogli nabywać nową wiedzę i nowe umiejętności. Jakie mechanizmy pozwalają nam się uczyć? I jak się one zmieniają wraz z upływem lat?

Uczenie się jest dynamicznym procesem poznawczym, który przebiega w dwóch etapach: najpierw następuje pozyskanie nowej informacji, a później, jej zmagazynowanie w pamięci. Proces ten zostawia pewnego rodzaju odcisk w naszym mózgu, jako ślad po przeżytym doświadczeniu. A dokładniej, neurony, które uczestniczą w tym doświadczeniu i pozyskaniu nowej informacji zmieniają sposób, w jaki rozmawiają ze sobą: ich połączenia (synapsy) wzmacniają się lub zanikają.

Zmiany na poziomie neuronów mają związek z tym, czego się uczymy i są szczególnie intensywne w okresie dzieciństwa. Zdobywamy wtedy dużą ilość wiedzy i rozwijamy nowe kompetencje, takie jak widzenie, dotykanie, chodzenie czy mówienie. Te zdobycze odciskają piętno na całym mózgu, ponieważ uczestniczą w procesie transformacji rozmaitych sieci neuronów. Nic w naszym mózgu nie istnieje trwale.

Uczenie się pozostawia zatem w naszym mózgu fizyczny ślad. Ten dynamiczny mechanizm nosi nazwę neuroplastyczności bądź plastyczności mózgu. Odkrycie go przez neurobiologów pozwoliło zrozumieć podstawową rzecz: nic w naszym mózgu nie istnieje trwale.

Gdy się uczymy, plastyczność mózgu pozwala na jego ciągłe modelowanie. Ten mechanizm jest nie tylko stosunkowo szybki, ale też odwracalny. Naukowcy odkryli bowiem, że niektóre regiony mózgu u młodych, pełnoletnich osób, wykazywały znaczne zmiany strukturalne po trzech miesiącach nauki żonglowania, w porównaniu z mózgami osób, które nie uczyły się żonglować. Te zmiany zanikały kilka tygodni po zaprzestaniu nauki. Teraz już rozumiemy, dlaczego artyści cały czas ćwiczą” – pisze na łamach Wszystko co Najważniejsze Alice LATIMIER, doktorantka w ENS specjalizująca się w nauce o mózgu, ze szczególnym uwzględnieniem psychologii poznawczej i nauki szkolnej.

PAP/WszystkocoNajważniejsze/MB