Wspólnotowy Serwis Informacyjny Badan i Rozwoju - CORDIS

Naukowcy rozwiązali zagadkę komunikacji neuronalnej

Medycyna w Europie rozwija się w niezwykle dynamicznym tempie, a belgijski zespół naukowy dotrzymuje jej tempa, odkrywając mechanizm zapewniający sygnalizację neuronalną w dłuższych okresach - proces, w którym podczas chorób neurologicznych, np. w chorobie Parkinsona, pojawia ...
Naukowcy rozwiązali zagadkę komunikacji neuronalnej
Medycyna w Europie rozwija się w niezwykle dynamicznym tempie, a belgijski zespół naukowy dotrzymuje jej tempa, odkrywając mechanizm zapewniający sygnalizację neuronalną w dłuższych okresach - proces, w którym podczas chorób neurologicznych, np. w chorobie Parkinsona, pojawia się zamęt. Odkrycie może pomóc w znalezieniu sposobu na wyeliminowanie usterek komunikacyjnych między komórkami mózgowymi w przyszłości. Badania, których wyniki zaprezentowano w czasopiśmie Cell, zostały częściowo dofinansowane z dwóch projektów unijnych: NEURORECYCLING i SYNAPSEFUNCTION.

Koordynowany przez Flandryjski Instytut Biotechnologii (VIB) w Belgii, projekt NEURORECYCLING (Utrzymywanie neurotransmisji - endocytoza regulowana przez klatrynę i lokalne krążenie wrotne pęcherzyków "pocałuj i pędź" [ang. kiss-and-run]) otrzymał grant Marie Curie dla najlepszych o wartości 1,5 mln EUR z Szóstego Programu Ramowego (6PR) na pogłębianie naszej wiedzy na temat mechanizmów krążenia pęcherzyków za pomocą testów morfologicznych i funkcjonalnych.

Projekt SYNAPSEFUNCTION (Badania molekularne krążenia pęcherzyków synaptycznych w zdrowiu i chorobie), również kierowany przez VIB, uzyskał wsparcie Europejskiej Rady ds. Badań Naukowych (ERBN) w postaci grantu na łączną kwotę 1,5 mln EUR. Uruchomiony na początku 2011 r. projekt SYNAPSEFUNCTION bada nowe mechanizmy regulacyjne, które funkcjonują w synapsie i potencjalnie mogą regulować plastyczność synaptyczną.

Współautor dr Patrik Verstreken z Wydziału Genetyki Molekularnej i Rozwojowej VIB oraz z Wydziału Genetyki Człowieka Katholieke Universiteit Leuven wraz z kolegami odkrył, że enzym zwany "Skywalker" kontroluje subtelną równowagę w tej komunikacji. Eksperci twierdzą, że awarie w komunikacji neuronalnej mogą wywoływać choroby neurozwyrodnieniowe u ludzi.

"Mam nadzieję, że odkrycie sposobu funkcjonowania enzymu Skywalker nie tylko pogłębi naszą wiedzę na temat komunikacji między neuronami, ale przyczyni się również do opracowania nowych metod diagnozowania i terapii problemów neurologicznych, takich jak choroba Parkinsona" - wyjaśnia dr Verstreken.

Zaburzenia pracy mózgu mają ogromny wpływ na ludzi. Co najmniej 20% osób cierpi na zaburzenia umysłowe, a około 1 miliard boryka się ze skutkami chorób neurologicznych. Ponad 8% chorych mieszkających na Zachodzie jest zależnych od leczenia bólu.

Aby znaleźć rozwiązanie tego problemu, naukowcy muszą lepiej poznać najdrobniejsze detale komunikacji neuronalnej. Komunikacja komórek mózgowych odbywa się na poziomie synaps, co eksperci definiują jako sygnały elektryczne przechodzące przez pęcherzyki (małe torebki otoczone błoną, które są wypełnione substancjami sygnalizacyjnymi). Kiedy tylko pęcherzyk uwolni substancje sygnalizacyjne, aktywowana jest kolejna komórka mózgowa. Pęcherzyki są wykorzystywane wielokrotnie, co prowadzi do rozkładu białek, których potrzebują do prawidłowego wykonywania swojej funkcji. Ma to wpływ na uwalnianie substancji sygnalizacyjnych.

Ale co zapewnia wolne od zakłóceń funkcjonowanie pęcherzyków w czasie regeneracji? W większości komórek odkryto dodatkowy etap w procesie regeneracji - za pośrednictwem endosomów. Białka pęcherzyków w specjalnych przedziałach komórkowych są oddzielane, aby zapewnić bezproblemowe działanie zregenerowanych pęcherzyków. Tym właśnie problemem zajął się zespół naukowy, który odkrył, że ten dodatkowy etap regulowany jest przez enzym Skywalker. Naukowcy poddali testom muszki owocówki pozbawione enzymu Skywalker i uzyskane przez nich dane wskazują, że ten brak wzmocnił sygnał między dwiema komórkami mózgowymi, podnosząc poziom stresu u muszek.

Odkrycie powiązania między enzymem Skywalker a sygnałami może pomóc w opracowaniu nowych metod leczenia schorzeń neurologicznych, takich jak choroba Parkinsona. U osób cierpiących na tę chorobę, na początkowych jej etapach sygnały między komórkami mózgowymi są bardzo słabe.

Dr Verstreken zamierza kontynuować badania. Przyznaje jednak, że trudno będzie ustalić najlepszy sposób utrzymywania tej subtelnej równowagi, która gwarantuje możliwie najlepszą komunikację.

Źródło: Cell

Powiązane informacje

Śledź nas na: RSS Facebook Twitter YouTube Zarządzany przez Urząd Publikacji UE W górę