9.11.2018 17:30 | Veda

Preprogramované neuróny myší možno pomôžu liečiť parkinsona

Chun-Li Zhang a členka tímu Lei-Lei Wangová sledujú na monitore nečakane preprogramované myšie neuróny.
Chun-Li Zhang a členka tímu Lei-Lei Wangová sledujú na monitore nečakane preprogramované myšie neuróny. Zdroj: David Gresham/UT Southwestern

Nádejný výsledok pôvodne nezamýšľanej premeny mozgových buniek.

Úsilie o premenu istého druhu podporných mozgových buniek na neuróny nečakane vyústilo do preprogramovania dospelých potlačovacích neurónov na iný typ neurónu. Ten produkuje kľúčovú látku, neuroprenášač dopamín, ktorého strata vedie k Parkinsonovej chorobe.

Preukazuje to možnosť cielene meniť povahu základnej mozgovej bunky, dospelého neurónu, na iný typ dospelého neurónu bez kmeňových buniek (také premeny dosiaľ vyžadovali návrat od špecializovanej bunky ku kmeňovej a potom jej zmenu na inú špecializovanú, pozn. autora).

Podporuje to iné nedávne poznatky o premeniteľnosti dospelých neurónov. Zakorenená predstava o tom, že identita daného neurónu je, takpovediac, spečatená naveky už dlho pred jeho dozretím, očividne naďalej neplatí.

Poučenie od myší

Ide o prekvapujúci výsledok série pokusov na myšiach. „Zistenie, že môžeme manipulovať neuróny tak, aby sme v dospelosti zmenili ich identitu, bolo naozaj nečakané,“ povedal vedúci výskumu Chun-Li Zhang z Juhozápadného medicínskeho strediska pri Texaskej univerzite v Dallase (USA). Podľa neho to môže viesť k liečbe neurodegeneratívnych chorôb.

„Spočiatku ma trochu znechutilo, že sme zmenili vlastnosti tzv. mediálnych ostnatých neurónov a nie podporných gliových buniek, na ktoré sme sa zamerali. No keď sme si uvedomili inovatívnosť týchto výsledkov, užasli sme. Podľa našich poznatkov sa zatiaľ nikomu nepodarilo zmeniť identitu trvalých dospelých neurónov,“ vysvetlil.

Kultúra nervových buniek. Nové neuróny, produkujúce dopamín, svetielkujú zelenou farbou, čo vedci vyvolali genetickou obmenou. fotogaléria / 2
Kultúra nervových buniek. Nové neuróny, produkujúce dopamín, svetielkujú zelenou farbou, čo vedci vyvolali genetickou obmenou. Zdroj: Lei-Lei Wang/UT Southwestern

Chýbajúci „hormón šťastia“

Príčina neurodegeneratívnych chorôb, postihujúcich pohybové schopnosti, ako Parkinsonova, vyplýva zo straty dopamínu. Vedcov i lekárov preto zaujíma, či by sa nedali umelo vytvoriť nové neuróny typu, ktorý produkuje dopamín, nazývaný tiež „hormón šťastia“.

Dopamínové neuróny ovládajú zďaleka nielen pocity dobrej nálady a uspokojenia, kladné emócie a motiváciu, ale aj zámerné pohyby. Ak má človek normálne „fungovať“, v mozgu musí mať jemne vyvážené hladiny neuroprenášačov ako dopamín a GABA.

Spomenuté mediálne neuróny chrbtice zvyčajne produkujú potlačovací neuroprenášač GABA (kyselina 4-aminobutánová čiže kyselina gama-aminomaslová), ktorý reguluje činnosť iných dospelých neurónov. Ide o hlavný neuroprenášač, potláčajúci činnosť neurónov.

Koktail s iným účinkom

Vedci pôvodne chceli zmeniť glie na neuróny, produkujúce dopamín. Glie obklopujú neuróny a plnia úlohu ich podporných, izolujúcich a ochranných buniek (názov pochádza z gréckeho slova pre lepidlo, pozn. autora).

Použili na to zvláštnu zmes, akýsi koktail špecifických bielkovín.

Išlo o tri takzvané prepisové faktory, NURR1, FOXA2 a LMX1A. Pomáhajú dekódovať inštrukcie v DNA pre vznik neurónov, ktoré produkujú dopamín. Myšiam podali aj látku, o ktorej minulé výskumy zistili, že je dôležitá pri preprogramovaní buniek.

Pomocou vírusu ako nositeľa ju vstrekli do časti mozgu nazývanej striatum. Obsahuje veľa mediálnych ostnatých neurónov, produkujúcich GABA. Známe sú ako ovládače pohybových schopností organizmu. Neuróny, ktoré produkujú dopamín, sa bežne vyskytujú inde v mozgu, no dlhými nervovými spojmi ovládajú mediálne ostnaté neuróny v striatume.

Keď vedci následne zaznamenali nové dopamínové neuróny, najprv si mysleli, že premenili glie. Z kontrolných pokusov však vyplynul opak, glie sa vôbec nezmenili.

Pacient sa po cielenej EES postavil na nohy a chodí s oporou.
Čítajte aj Nádej pre ochrnutých. Prelomová liečba ich stavia na nohy

Neurónoví miešanci

„Získali sme nové bunky, ktoré sme chceli. Nevznikli však z glií, ale priamo z dospelých GABA neurónov, bez toho, aby medzitým prešli návratom do štádia kmeňovej bunky. Bola to premena dospelej neurónovej bunky na inú dospelú,“ vysvetlil Chin-Li Zhang.

Nové bunky si však predsa len zachovali zmiešanú identitu. Správali sa viac ako neuróny, produkujúce dopamín. No zostali im niektoré vlastnosti mediálnych ostnatých neurónov.

„Naše výsledky ponúkajú nový pohľad na plastickosť neurónov. Pri dospelých bunkách bežne predpokladáme, že ich identita a funkcia sú pevne dané. Naše poznatky ale naznačujú, že to závisí od biochemických faktorov v ich prostredí viac, ako sme si mysleli. To znamená, že žiadny typ bunky nie je pevne daný, dokonca ani dospelý funkčný neurón. Dúfame, že to pomôže liečiť neurodegeneratívne choroby, aj Parkinsonovu,“ uzavrel Chin-Li Zhang.

Štúdiu uverejnil vedecký časopis Stem Cell Reports. Správy o nej uverejnila aj Texaská univerzita.

Diskusia 0 Príspevkov