Badanie mechanizmów pamięciowych

Pogorszenie pamięci to typowa cecha wielu schorzeń neurologicznych, takich jak demencja. Poznanie mechanizmów powstawania wspomnień jest kluczowe dla opracowania skutecznej terapii celowanej.

Zdrowie

Plastyczność synaptyczna, czyli zdolność synaps do wzmacniania się lub osłabiania z biegiem czasu, wymaga długotrwałego zwiększania przekaźnictwa sygnałów między dwoma neuronami (lub długotrwałego wzmocnienia synaptycznego) lub długotrwałego zmniejszania siły synaps. Większa liczba receptorów neuroprzekaźnika zlokalizowanych na błonie postsynaptycznej zwiększa plastyczność synaptyczną. Dwa receptory glutaminowe, tj. kwas alfaamino-3-hydroksy-5-metylo-4-izoksazolopropionowy (AMPA) oraz kwas N-metylo-D-asparginowy (NMDA) mają związek z długotrwałym wzmocnieniem synaps. Naukowcy z projektu "Understanding mechanisms regulating endoplasmic reticulum dynamics in hippocampal synaptic plasticity" (SYNAPTIC ER), finansowanego ze środków UE, ustalili związek pomiędzy receptorami glutaminowymi a retikulum endoplazmatycznym (ER). W trakcie transmisji sygnał wędruje od aksonu jednej komórki nerwowej do dendrytu drugiej komórki nerwowej, odbierającej informację dochodzącą. Na powierzchni dendrytu znajdują się kolce dendrytyczne, tj. niewielkie wypustki. Co ciekawe, niektóre kolce dendrytyczne zawierają retikulum endoplazmatyczne (ER). Kolce zawierające ER odznaczają się dużą dynamiką, jednak rola ER w kolcach dendrytycznych nie została szczegółowo zbadana. Naukowcy dokonali ekspresji różnych markerów fluorescencyjnych w hodowli komórek nerwowych hipokampa. Markery umożliwiły naukowcom śledzenie internalizacji receptorów glutaminianu na synapsach oraz wizualizację ER. Doświadczenia z obrazowaniem przeprowadzone na kolcach zawierających i niezawierających ER wykazały brak korelacji pomiędzy internalizacją receptora dla AMPA a zawartością ER. Stwierdzono jednak, że aktywność receptora dla NMDA odpowiadała za zmiany wielkości kolca i towarzyszącą temu dynamikę ER. Aktywacja receptorów NMDA promowała szybką ekspansję ER we wzrastających kolcach. Projekt SYNAPTIC ER rozwinął wiedzę na temat roli i mechanizmów regulujących dynamikę ER w fizjologii synaps. Wyniki pomogą w ustaleniu celów molekularnych podczas opracowywania nowych leków stosowanych w leczeniu chorób zwyrodnieniowych układu nerwowego, takich jak Alzheimer.