Londono King's College ir bendradarbių komanda tiksliai nustatė, kaip skirtingos neuronų sritys skirtingai sensta, o tai gali turėti įtakos sveikų ląstelių funkcijai ir neurodegeneracinių būklių vystymuisi. Straipsnis publikuojamas žurnale Senėjimo ląstelė.
Neuronas yra nervinė ląstelė, kuri siunčia ir gauna informaciją iš smegenų ir bendrauja su likusia kūno dalimi. Skirtingai nuo kitų ląstelių, neuronai nesidaugina, todėl turi rasti kitus būdus, kaip išlaikyti sveiką ir veikiančią.
Vienas iš būdų tai padaryti yra mitochondrijų prekyba, kai ląstelės dalys, atsakingos už energijos gamybą, pernešamos iš centrinio neurono kūno (somos) į jo aksoną – į uodegą panašią struktūrą, kuri perduoda elektrinius ir cheminius signalus kitoms ląstelėms. Prekybos mitochondrijomis greitis mažėja senstant ir sergant neurodegeneracinėmis ligomis, tokiomis kaip ALS ir AD, ir yra laikomas lakmuso popierėliu tolesnei smegenų degeneracijai.
Tačiau iki šiol neaišku, kokiu mastu senėjimo metu pastebėtas mitochondrijų transportavimo ir funkcijos sumažėjimas yra susijęs ir mechaniškai, kaip šis procesas veikia.
Tyrėjai naudojo fluorescenciją, norėdami išmatuoti pelių neuronų citoplazmos, skysčio, kurį uždaro neurono ląstelės membrana, klampumą. Jie atrado, kad pelėms senstant, somos citoplazmos klampumas padidėjo, bet ne aksono citoplazmoje.
Jie teigia, kad mitochondrijos negali būti eksportuojamos iš ląstelės kūno į aksonus, nes jos patenka į klampią somą ir neigiamai veikia ląstelių sveikatą.
Lygindami sveikų panašaus amžiaus pacientų citoplazminį klampumą, mokslininkai teigia, kad ateityje besikeičiantis klampumas gali būti naudojamas kaip įspėjamasis neurodegeneracinės ligos ženklas.
Dr. Alessio Vagnoni, Londono King's College ląstelių neurologijos dėstytojas ir pagrindinis tyrimo autorius sakė: „Prekyba ląstelių komponentais, tokiais kaip mitochondrijos, yra vienas iš efektyviausių sveiko neurono etalonų – iš esmės judėjimas yra gyvybė, o ramybė mirtis.
„Ląstelių biofizika buvo vis labiau dominanti neurologijos srityje, o ankstesni tyrimai parodė, kad su liga susijusius baltymus veikia neurono citoplazmos biofizinė būsena.
„Pateikdami išsamesnį narkotikų tikslinės srities vaizdą, mūsų darbas netgi galėtų pagerinti farmacinį gydymą“, – sako Vagnoni.
„Pirmą kartą išmatuojant klampumą neuronų senėjimo modelyje, mes taip pat galime pradėti susieti konkrečias nuo amžiaus priklausomas neurodegeneracines ligas su citoplazminiu klampumu ir galbūt išplėsti įvairių ligų biologinių žymenų sąrašą. Galiausiai pateikdami išsamesnį vaizdą narkotikų tikslinės srities vaizdą, tai netgi galėtų pagerinti vaistų gydymą.
Dabar komanda tikisi ištirti, kaip aplinkos veiksniai, tokie kaip papildomos ligos, gali paveikti neurono citoplazmą amžiaus metu ir kaip tai gali sukelti neurodegeneraciją.