Zespół Downa powoduje brakujące białko [Cell Reports]

Za nieprawidłowe działanie mózgu obserwowane w zespole Downa może odpowiadać brakujące białko, które jest niezbędne do rozwoju i funkcjonowania układu nerwowego, sugerują nowe badania, których wyniki opublikowano na łamach pisma „Cell Reports”.

Zespół Downa może powodować brakujące białko

.W Stanach Zjednoczonych zespół Downa (trisomia chromosomu 21) dotyka mniej więcej 1 na 640 dzieci urodzonych każdego roku. Jest spowodowany błędem w podziale komórek podczas rozwoju, co może prowadzić do opóźnień rozwojowych, nadpobudliwości, skrócenia życia i zwiększonego ryzyka wystąpienia problemów zdrowotnych, takich jak wady serca, problemy z tarczycą, ze słuchem i wzrokiem.

Naukowcy z Salk Institute (USA) pod kierownictwem dr Nicoli J. Allen chcieli lepiej zrozumieć przyczyny zespołu Downa, dlatego poszukiwali zmienionych białek komórkowych w mózgach myszy laboratoryjnych, które posłużyły do modelowania tego schorzenia.

Szczególne zainteresowanie badaczy wzbudziła plejotrofina, która występuje w bardzo wysokich stężeniach w krytycznych momentach rozwoju mózgu i odgrywa istotną rolę w tworzeniu połączeń mózgowych zwanych synapsami oraz w rozwoju wypustek nerwowych zwanych aksonami i dendrytami. W zespole Downa poziom tego białka w mózgu jest zmniejszony.

Zmodyfikowane wirusy

.Aby podnieść poziom plejotrofiny tam, gdzie była potrzebna, naukowcy posłużyli się zmodyfikowanymi wirusami (wektorami wirusowymi). Z wirusów usunięto elementy chorobotwórcze i zastąpiono je plejotrofiną, którą wirus następnie dostarczał bezpośrednio do komórek mózgu.

Jak się okazało, podanie plejotrofiny do komórek mózgowych, zwanych astrocytami, przyniosło istotne korzyści, w tym zwiększenie liczby synaps w części mózgu zwanej hipokampem. Zwiększyła się również „plastyczność” mózgu, czyli zdolność do tworzenia lub modyfikowania połączeń niezbędnych do uczenia się i zapamiętywania.

To, że podawanie plejotrofiny poprawiało funkcjonowanie mózgu u dorosłych myszy długo po pełnym uformowaniu się mózgu sugeruje, że podejście to może oferować znaczące korzyści w porównaniu z wcześniejszymi próbami leczenia zespołu Downa, które wymagałyby niezwykle precyzyjnej i krótkiej interwencji w czasie ciąży. Zdaniem dr Nicoli Allen uzyskane wyniki sugerują, że można wykorzystać astrocyty jako wektory do dostarczania do mózgu cząsteczek indukujących plastyczność, a w przyszłości być może na przebudowę wadliwych połączeń i poprawę wydajności mózgu.

Jak przeprogramować zaburzone astrocyty?

.Naukowcy nie uważają, że plejotrofina jest jedyną przyczyną problemów z obwodami mózgowymi w zespole Downa. Potrzebne są dalsze badania, ale obecne odkrycie jest ważne. „To badanie dowodzi, że możemy celować w astrocyty, rodzaj komórek w mózgu wyspecjalizowanych w wydzielaniu cząsteczek modulujących synapsy, aby przebudować obwody mózgowe w wieku dorosłym” – powiedziała dr Ashley N. Brandebura z University of Virginia School of Medicine.

„Koncepcja, że astrocyty mogą dostarczać cząsteczki indukujące plastyczność mózgu, ma implikacje dla wielu zaburzeń neurologicznych, w tym innych zaburzeń neurorozwojowych, takich jak zespół łamliwego chromosomu X, a być może nawet dla chorób neurodegeneracyjnych, takich jak choroba Alzheimera” – wskazała Brandebura. „Jeśli uda nam się dowiedzieć, jak »przeprogramować« zaburzone astrocyty, aby dostarczały cząsteczki synaptogenne, możemy mieć bardzo korzystny wpływ na wiele różnych stanów chorobowych” – dodała.

Zdrowie – nikt się nie dowie, jako smakujesz, aż się zepsujesz

.W 2020 roku na całym świecie zdiagnozowano ponad 19 milionów nowych przypadków nowotworów (w tym w Polsce ok. 170 000), a 10 milionów ludzi z tego powodu zmarło. Oczekuje się, według Global Cancer Observatory, że do 2040 roku obciążenie to wzrośnie do około 30 milionów nowych przypadków raka rocznie i 16 milionów zgonów, a nowotwory staną się główną przyczyną śmierci. Tymczasem wiele zachorowań na nowotwory można przypisać potencjalnie modyfikowalnym czynnikom ryzyka. Znajomość tego faktu jest absolutnie kluczowa dla rozwoju skutecznych strategii zapobiegania chorobom nowotworowym.

Niedawno w renomowanym międzynarodowym czasopiśmie medycznym „Lancet” konsorcjum Global Burden of Disease Study 2 opublikowało badania związków między wskaźnikami czynników ryzyka (metabolicznego, zawodowego, środowiskowego i behawioralnego) a nowotworami na całym świecie.

Korzystając z szacunków dotyczących zachorowalności na raka, śmiertelności i danych dotyczących czynników ryzyka z 204 krajów oraz obejmujących czynniki ryzyka, od palenia tytoniu do narażenia na działanie czynników rakotwórczych w miejscu pracy, autorzy stwierdzili, że 4,45 miliona zgonów wynika z wystąpienia wymienionych czynników ryzyka. Stanowi to ogółem aż 44,4 proc. zgonów z powodu nowotworów. Jednocześnie skutkowało to utratą 105 milionów lat życia skorelowanych z niepełnosprawnością. Dane te są alarmujące.

Palenie tytoniu odpowiadało za 36,3 proc. zgonów z powodu raka u mężczyzn i 12,3 proc. u kobiet, spożywanie alkoholu – za 6,9 proc. zgonów z powodu raka u mężczyzn i 2,3 proc. u kobiet. Z kolei otyłość (stwierdzana w oparciu o wysoki wskaźnik Body Mass Index – BMI) odpowiadała za 4,2 proc. zgonów z powodu raka u mężczyzn i 5,2 proc. u kobiet. Odkryto również bardzo niepokojący, ponad 20-procentowy wzrost zgonów z powodu nowotworów w latach 2010–2019, który można przypisać powyższym możliwym do uniknięcia przyczynom. Zauważono także, że czynniki ryzyka metabolicznego odgrywały rosnącą rolę. Rośnie też liczba nowotworów związana z czynnikami dietetycznymi i hormonalnymi, w tym zwłaszcza nowotworów piersi i prostaty.

Co istotne, wszystkie wymienione wyżej czynniki można kontrolować czy też ograniczać za pomocą stosunkowo prostych interwencji. Ich szkodliwy wpływ jest zresztą znany już od dziesięcioleci. Dlatego tak ważna jest profilaktyka zdrowotna. Można w jej obrębie wyróżnić kilka typów:

– profilaktykę wczesną, polegającą na kształtowaniu prawidłowych wzorców zdrowotnych w oparciu o odpowiednią edukację, w tym również szczepienia ochronne,

– profilaktykę zdrowotną pierwotną, polegającą na kontrolowaniu czynników ryzyka oraz identyfikacji osób, które znajdują się w grupie ryzyka,

– profilaktykę wtórną, skierowaną do osób znajdujących się w grupie ryzyka i nakierowaną na wczesne wykrycie choroby, a tym samym jak najszybsze wdrożenie leczenia,

– profilaktykę III fazy, skierowaną do osób chorych, mającą na celu zminimalizowanie skutków choroby i zapobieganie powikłaniom.

Tekst dostępny na łamach Wszystko co Najważniejsze: https://wszystkoconajwazniejsze.pl/prof-piotr-czauderna-zdrowie/

PAP/Paweł Wernicki/MJ