Научниците од Универзитетот Џонс Хопкинс открија микроскопски наноцевки што невроните ги користат за транспорт на токсични молекули. Иако овој процес им овозможува на невроните да ги отстранат отпадните производи, тој исто така може да им овозможи на штетните протеини како што е амилоид бета да се шират во мозочните клетки. Истражувачите се надеваат дека еден ден ќе можат да го контролираат формирањето на овие наноцевки како еден вид терапија за Алцхајмерова болест.
Истражувачите од Медицинскиот факултет Џонс Хопкинс открија како мозокот на цицачите гради сложени мрежи од ситни цевки што овозможуваат токсичните молекули да се пренесуваат помеѓу мозочните клетки – слично како што пневматските цевки транспортираат предмети во фабриките.
Експериментите користеле генетски модифицирани глувци и напредни техники на микроскопија. Нивните откритија би можеле значително да придонесат за подобро разбирање на Алцхајмеровата болест и другите невродегенеративни нарушувања и да отворат нови можности за развој на терапии.
Научниците откриле дека овие наноцевки се формираат првенствено за да им помогнат на невроните да ги елиминираат токсичните мали молекули, како што е амилоид бета. Овој протеин може да се агрегира во лепливи плаки, т.е. грутки, кои се акумулираат во мозокот кај Алцхајмеровата болест.
Неврони во мозокот
„Клетките треба да се ослободат од токсичните молекули, па со формирање на наноцевки, тие овозможуваат нивно пренесување во соседна клетка. За жал, овој процес предизвикува и ширење на штетните протеини во други делови од мозокот“, објасни авторот на студијата Хјунгбе Квон, професор по невронаука, за Science News.
Користејќи моќни микроскопи, истражувачите набљудуваа како невроните формираат долги, тенки продолжетоци помеѓу нивните дендрити – разгранетите израстоци што ги поврзуваат мозочните клетки едни со други. Откриено е дека овие структури, кои ги нарекоа дендритични наноцевки, транспортираат штетни молекули од еден неврон до друг.
„Наноцевките можат да транспортираат калциум, јони или токсични молекули – тие се идеални за испраќање информации до клетки далеку“, објаснува Квон.
Споредба на здрави и заболени глувци
За да го истражат овој феномен, истражувачите земале мали примероци од мозочно ткиво од здрави глувци и ги испитале под микроскоп со висока резолуција, што им овозможило да ги визуелизираат наноцевките со неверојатни детали и да гледаат како тие транспортираат супстанции помеѓу невроните. Потоа ги споредиле овие примероци со мозочно ткиво од глувци кои биле генетски модифицирани за да развијат амилоидни наслаги слични на оние што се гледаат кај Алцхајмеровата болест.
Глувците со Алцхајмерова болест имале поголем број наноцевки во мозокот на возраст од три месеци, кога знаците на болеста сè уште не биле изразени, во споредба со нормалните глувци на иста возраст. На возраст од шест месеци, бројот на цевки кај здрави глувци и глувци со Алцхајмерова болест почнал да се изедначува.
Со анализа на човечки неврони добиени од јавно достапни бази на податоци, тие идентификуваа наноцевки со слична морфологија што се формирале помеѓу невроните на ист начин како што се развиле кај лабораториски глувци.
Идните експерименти ќе се фокусираат на утврдување дали слични мрежи од наноцевки се јавуваат и во други видови клетки. Крајната цел е да се дизајнира експеримент во кој вештачки би се создала наноцевка и би се набљудувало нејзиното влијание врз состојбата на клетките. Таквото разбирање би можело да помогне во развивањето начини за заштита на мозокот од Алцхајмерова болест во иднина.
Истражувањето е објавено во списанието Science.