Mokslininkai sukūrė ląstelių frakcionavimo protokolą. Šis metodas leidžia tiksliai analizuoti baltymus, esančius sinaptinėse membranose ir membranose, esančiose už sinapsių ribų, vadinamų ekstrasinapsinėmis membranomis, žmogaus pomirtinėse smegenyse.
Šiame tyrime, neseniai paskelbtame m Alzheimerio liga ir demencijaautoriai ištyrė NMDA (N-metil-D-aspartato receptorius) receptorius dėl jų svarbos sinapsiniam perdavimui ir ypatingos svarbos Alzheimerio ligai. Palyginti su sveikais asmenimis, rezultatai rodo, kad Alzheimerio liga sergantiems žmonėms sinapsėse sumažėja NMDA receptorių kiekis ir padidėja ekstrasinapsinės membranos.
Komandą sudaro mokslininkai iš Neurologijos instituto (IN), bendro Miguelio Hernándezo universiteto Elche (UMH) ir Ispanijos nacionalinės tyrimų tarybos (CSIC), kurie taip pat yra neurodegeneracinių ligų biomedicininių tyrimų tinklo centro dalis. (CIBERNED) ir Alikantės sveikatos ir biomedicininių tyrimų institutas (ISABIAL).
Alzheimerio ligai būdingas progresuojantis atminties praradimas ir pažeidžiamas ryšys tarp neuronų. Šis procesas labai priklauso nuo sinapsių, kur NMDA receptoriai vaidina svarbų vaidmenį mokantis ir atmintyje.
„Dauguma NMDA receptorių randama sinapsėse, kur jie sustiprina neuronų ryšius. Tačiau tie, kurie yra už sinapsės ribų, yra labiau susiję su toksiškumo ir ląstelių mirties procesais, kurie gali prisidėti prie ligos progresavimo”, – aiškina Inmaculada Cuchillo Ibáñez. Pakeistas molekulinis mechanizmas Alzheimerio ligos ir demencijos laboratorijoje, kuri vadovavo tyrimui.
Grupė išanalizavo žmogaus pomirtinių smegenų mėginius, įskaitant sveikus asmenis ir pacientus įvairiuose neurodegeneracijos etapuose. Rezultatai rodo ryškų NMDA receptorių pasiskirstymą Alzheimerio liga sergančių pacientų žievėje, kur sinapsinių NMDA receptorių skaičius žymiai sumažėja, o ekstrasinapsinių receptorių daugėja, palyginti su sveikais asmenimis.
Šis disbalansas rodo, kad su neuronų toksiškumu susijusi veikla yra palankesnė Alzheimerio ligai, o ne pagrindinė sinapsinio perdavimo funkcija, kuri greičiausiai prisideda prie ligos progresavimo.
Novatoriškas žmogaus pomirtinių smegenų protokolas
Pagrindinis mokslininkų pasiekimas yra ląstelių frakcionavimo protokolo optimizavimas, leidžiantis atskirti sinapsines membranas nuo ekstrasinaptinių membranų, o tai anksčiau nebuvo atlikta sušaldytose žmogaus pomirtinėse smegenyse.
„Kitais tyrimais buvo išmatuotas bendras NMDA receptorių lygis žmogaus smegenyse, tačiau nebuvo atskirti tie, kurie yra sinapsėse ir ekstrasinapsėse. Mes pritaikėme protokolą, skirtą šviežioms pelių smegenims, žmogaus mėginiams, kad pasiektume šį esminį atskyrimą”, – pabrėžia Sergio Escamilla. pirmasis straipsnio autorius.
Metodas pagrįstas ploviklių, tirpinančių nesinapsinėse membranose esančius lipidus, naudojimu, o sinapsinės membranos dėl didelio baltymų kiekio lieka daugiausia nepažeistos. Vėliau centrifugavimas naudojamas dviejų tipų membranoms atskirti analizei.
Naujų gydymo metodų link
Šio tyrimo išvados gali atverti naujas Alzheimerio ligos gydymo galimybes. „Naudodami šį protokolą galime tiksliai nustatyti, ar specifiniai agentai, tokie kaip moduliatoriai ar blokatoriai, turi didesnį afinitetą sinapsiniams ar ekstrasinapsiniams receptoriams, o ne tik NMDA receptoriams, o tai turi svarbių terapinių pasekmių”, – pažymi Cuchillo.
Tyrime, kuris apėmė bendradarbiavimą su José Vicente Sánchez Mut ir Isabel Pérez Otaño laboratorijomis IN UMH-CSIC, taip pat buvo naudojamos transgeninės pelės, kad patvirtintų rezultatus, gautus su žmonėmis. Nors buvo aptikti panašūs NMDA receptorių pokyčiai, rūšių skirtumai pabrėžia, kad reikia atlikti žmogaus audinių tyrimus, kad būtų galima geriau suprasti ligą.
Naudodami šį novatorišką protokolą, mokslininkai atveria kelią ištirti Alzheimerio ligos molekulinį pagrindą ir ieškoti veiksmingesnių gydymo būdų. Šiuo požiūriu mokslininkas Javieras Sáezas Valero, kuris vadovauja Alzheimerio ligos ir demencijos pakitusiam molekuliniam mechanizmui IN UMH-CSIC laboratorijoje, pabrėžia šio tipo tyrimų svarbą dėl NMDA receptorių vaidmens dabartiniuose Alzheimerio ligos gydymui, kaip memantinas, vienas iš dažniausiai vartojamų vaistų nuo šios ligos yra NMDA receptorių blokatorius.