Badania nad plastycznością synaps
Synapsy neuronalne cechuje plastyczność. Innymi słowy ich siła działania może się zmieniać pod wpływem ich własnej aktywności lub aktywności innych szlaków przekazywania sygnału. Uważa się, że ta fascynująca właściwość leży u podstaw zdolności do uczenia się i zapamiętywania. Tym samym wyjaśnienie mechanizmu plastyczności synaps może pomóc w zrozumieniu patologicznych zmian prowadzących do deficytów poznawczych. Finansowany przez UE projekt "Endosomal sorting of AMPA receptors for synaptic plasticity" (ENDOAMPAR) miał na celu zbadanie kompartmentu endosomalnego synaps neuronalnych. Na przekazanie sygnału przez synapsę składa się szereg zdarzeń związanych z transportem błonowym, w tym recykling receptorów neuroprzekaźników. Wprawdzie znaczenie tych procesów nie podlega dyskusji, jednak nasza wiedza na temat mechanizmów regulatorowych, łączących transport błonowy z plastycznością synaps jest nadal ograniczona. W związku z tym naukowcy z badania ENDOAMPAR analizowali w szczególności pęcherzyki endocytarne zawierające białko APPL1. Te pęcherzyki tworzą się wcześnie podczas internalizacji i dostarczają zawartość do jądra komórkowego. Oznaczając białko APPL1 fluorescencyjnie lub obniżając jego ekspresję, naukowcy mogli wykluczyć jego udział w recyklingu receptorów glutaminianowych. Jednakże białko APPL1 wydaje się odgrywać nieoczekiwaną rolę w niektórych modelach plastyczności synaps. Przy braku APPL1 neurony były zdolne do długotrwałego osłabienia synaptycznego (LTD) – zjawiska związanego z brakiem receptorów glutaminianowych – lecz nie wzmocnienia (LTP). Naukowcy wywnioskowali, że białko APPL1 może regulować plastyczność neuronalną poprzez transdukcję sygnału w określonych szlakach, np. Akt. Podsumowując, prace projektu ENDOAMPAR wskazują na udział sieci endosomalnej w regulowaniu czynności neuronów. Wyniki znajdą zastosowanie kliniczne, jako że białko APPL1 odgrywa rolę w zespole Lowe'a, chorobie genetycznej powodującej niepełnosprawność fizyczną i umysłową.
