Študija miši odkriva zdravilo za povečanje spomina
Raziskovalci so raziskovali, kako se celice odzivajo na biološki stres. Enaka biokemična pot, na katero deluje molekula, bi lahko nekoč bila usmerjena v ljudi za izboljšanje spomina, je povedal dr. Peter Walter, višji avtor študije.
Odkritje molekule in rezultati poznejših testov spomina pri miših so bili objavljeni v eLife, spletna znanstvena revija z odprtim dostopom.
V enem preizkusu spomina so običajne miši po prejetih injekcijah močne kemikalije približno trikrat hitreje preselile potopljeno platformo kot miši, ki so prejele lažne injekcije.
Miši, ki so prejele kemikalijo, so si tudi bolje zapomnile znake, povezane z neprijetnimi dražljaji - vrsta strahu, ki bi lahko pomagala miški, da se ne bi ujela.
Zdi se, da raziskave kažejo, da so nekateri protiintuitivni procesi lahko vključeni v razvoj spomina.
Ugotovitve kažejo, da kljub temu, da se zdi pomembno, da imamo najboljše biokemične mehanizme za maksimiranje moči spomina, evolucija zanje ni zagotovljena, je dejal Walter.
»Zdi se, da proces evolucije ni optimiziral konsolidacije spomina; sicer mislim, da tega ne bi mogli izboljšati tako, kot v študiji z običajnimi, zdravimi mišmi, «je dejal Walter.
Kemikalija za povečanje spomina je bila izbrana med 100.000 kemikalijami. Snovi so bile pregledane na njihov potencial, da motijo zaščitno biokemijsko pot znotraj celic, ki se aktivira, ko celice ne morejo slediti potrebi, da beljakovine zložijo v svoje delovne oblike.
Vendar pa je podoktorska sodelavka UCSF dr. Carmela Sidrauski odkrila, da kemikalija deluje znotraj celice onkraj biokemične poti, ki aktivira ta razviti beljakovinski odziv, da bi širše vplivala na tako imenovani integrirani odziv na stres.
V tem odzivu se več biokemijskih poti konvergira na enem molekularnem linčinu, beljakovini, imenovani eIF2 alfa.
Znanstveniki so vedeli, da pri organizmih, zapletenih od kvasa do ljudi, obstajajo različne vrste celičnega stresa - zaostanek nerazvitih beljakovin, UV-svetloba, ki škoduje DNA, pomanjkanje aminokislinskih gradnikov, potrebnih za tvorbo beljakovin, virusne okužbe, železa pomanjkanje - sprožijo različne encime, da delujejo navzdol za izklop eIF2 alfa.
"Med drugim je inaktivacija eIF2 alfa zavora pri utrjevanju spomina," je dejal Walter - morda evolucijska posledica, da se celica ali organizem bolje prilagaja na druge načine.
Z izklopom eIF2 alfa se zmanjša proizvodnja večine beljakovin, od katerih bodo nekatere morda potrebne za oblikovanje spomina, je dejal Walter. Toda inaktivacija alfa eIF2 poveča tudi proizvodnjo nekaj ključnih proteinov, ki celicam pomagajo obvladovati stres.
Soavtor študije Nahum Sonenberg z univerze McGill je v genetskih študijah miši že povezal spomin in eIF2 alfa, njegova laboratorijska skupina pa je za trenutno študijo izvedla tudi teste spomina.
Kemikalija, ki so jo identificirali raziskovalci UCSF, se imenuje ISRIB, kar pomeni integrirani zaviralec odziva na stres. Raziskovalci so ugotovili, da ISRIB preprečuje učinke inaktivacije alfa eIF2 znotraj celic.
"ISRIB kaže dobre farmakokinetične lastnosti [kako se zdravilo absorbira, porazdeli in izloči], zlahka prečka krvno-možgansko pregrado in pri miših ne kaže očitne toksičnosti, zaradi česar je zelo koristno za študije na miših," je dejal Walter.
Te lastnosti tudi kažejo, da bi lahko ISRIB služil kot dobro izhodišče za razvoj človeških zdravil, pravi Walter.
Walter je dejal, da išče znanstvenike, s katerimi bi sodelovali pri novih študijah kognicije in spomina na mišjih modelih nevrodegenerativnih bolezni in staranja z uporabo ISRIB ali sorodnih molekul.
Poleg tega bi lahko kemikalije, kot je ISRIB, imele vlogo pri boju proti raku, ki izkorišča odzive na stres za spodbujanje lastne rasti, je dejal Walter.
Walter je dejal, da lahko na bolj osnovni ravni on in drugi znanstveniki zdaj uporabljajo ISRIB, da bi izvedeli več o vlogi razvitega proteinskega odziva in integriranega odziva na stres pri bolezni in normalni fiziologiji.
Vir: Univerza v San Franciscu
