...

Nowa rola starego hormonu

Naukowcy od dawna wiedzieli o istnieniu nieacetylowanej formy greliny, lecz uważali, że nie ma ona funkcji biologicznej. Dopiero teraz wyniki badań wykazały, że hormon ten ma duże znaczenie dla prawidłowych funkcji poznawczych.

Cząsteczki krążące we krwi, w tym hormony, mogą przechodzić przez barierę krew-mózg i docierać do ośrodkowego układu nerwowego. Gdy już się tam znajdą, wywierają różnorodny wpływ na funkcjonowanie neuronów. Jednym z procesów, stymulowanym bądź hamowanym przez czynniki pochodzące z krwi, jest neurogeneza – proces powstawania nowych komórek nerwowych. W poprzednich badaniach uzyskano wyniki świadczące o pozytywnym wpływie acetylowanej greliny (AG, ang. acylated ghrelin) na plastyczność komórek nerwowych hipokampa. Z tego względu zespół naukowców pod przewodnictwem dr Jeffa Daviesa ze Swansea University postanowił zająć się tematem tego hormonu. Grelina w krążeniu może występować również jako forma bez grupy acetylowej (UAG, ang. unacylated ghrelin), a jej rola w procesie neurogenezy nie została dotąd dokładnie opisana.

„W naszym poprzednim badaniu udowodniliśmy, że proces neurogenezy w hipokampie dorosłych osobników jest wzmagany przez restrykcję kaloryczną, a efekt ten zachodzi poprzez mechanizm zależny od AG” – piszą autorzy pracy. „Hormon ten posiada zdolność przechodzenia przez barierę krew-mózg. Łącząc się z odpowiednimi receptorami w hipokampie prowadzi do poprawy pamięci przestrzennej”.

Forma UAG stanowi około 80-90% całości greliny krążącej we krwi. Do tej pory uważana była za nieaktywny prekursor AG. Wciąż jednak pojawiają się dowody na to, że UAG działa jako hormon o funkcji przeciwnej do AG, a swój efekt wywiera poprzez przyłączenie się do nieodkrytego do tej pory receptora. Autorzy pracy opublikowanej na łamach czasopisma „Cell Reports Medicine” postanowili zbadać, czy UAG może wpływać na funkcje i plastyczność komórek nerwowych budujących hipokamp oraz czy poziom AG i UGA związany jest z występowaniem demencji u ludzi.

W pierwszym etapie doświadczeń przez 7 dni dorosłym myszom z grupy kontrolnej oraz gryzoniom pozbawionym enzymu przekształcającego grelinę do formy acetylowanej (GOAT, ang. ghrelin-O-acyltransferase) podawano UAG w postaci iniekcji dootrzewnowych. Do zbadania, jak nadmiar krążącej UAG wpłynie na plastyczność neuronalną, wykorzystano metodę barwień immunofluorescencyjnych. Wybarwiano białka będące markerami aktywności neuronalnej i neuroplastyczności. W kolejnym etapie myszy z obu grup poddano testom behawioralnym, badającym ich pamięć przestrzenną przed i po podaniu AG. Przeprowadzono również eksperymenty in vitro, podczas których komórki hipokampa traktowano zarówno AG, jak i UAG. Następnie oznaczano zdolność neuronów do proliferacji oraz oceniano ich przeżywalność. W ostatnim etapie badań skupiono się na pacjentach cierpiących na chorobę Parkinsona (PD, ang. Parkinson’s disease). Część z nich doświadcza również zaburzeń poznawczych, w tym zaburzeń pamięci. Aby sprawdzić, czy ten efekt może być zależny od greliny, oznaczano stosunek AG do UAG we krwi pacjentów z PD oraz we krwi osób cierpiących na PD ze zdiagnozowaną demencją (PDD, ang. Parkinson’s disease patients diagnosed with dementia). Wyniki porównywano do osób zdrowych. Dodatkowo oznaczano poziom ekspresji enzymu GOAT w warstwie komórek ziarnistych hipokampa tkanki mózgowej pobranej pośmiertnie od pacjentów z PD.

Naukowcy wykazali w tej pracy, że podniesiony poziom UAG we krwi prowadzi do zredukowania liczby nowych neuronów i ograniczenia plastyczności neuronalnej w hipokampie u gryzoni. Objawiało się to zaburzeniami pamięci przestrzennej podczas testów behawioralnych. Zakłócenia działania tego rodzaju pamięci u myszy pozbawionych GOAT zostały w pewnym stopniu odwrócone po podaniu im AG. Wyniki doświadczeń in vitro wykazały natomiast, że AG stymuluje komórki hipokampa do podziałów i zwiększa stopień przeżywalności nowopowstałych neuronów. Badacze odkryli, że to pozytywne działanie AG zachodzi za pośrednictwem neurotroficznego czynnika pochodzenia mózgowego (BDNF, ang. brain-derived neurotrophic factor). UAG nie hamował bezpośrednio podziału neuronów w hodowli in vitro – negatywny efekt na komórki wywierał poprzez inhibicję działania AG. W ostatnim etapie badań odkryto, że stosunek AG do UAG był obniżony tylko u pacjentów cierpiących na PD, u których zdiagnozowano również demencję. Zarówno u pacjentów z PD, jak i w grupie osób z PDD poziom GOAT obniżony był w warstwie komórek ziarnistych hipokampa.

„W naszej pracy określiliśmy, jak ważną rolę grelina odgrywa w procesie powstawania nowych neuronów w hipokampie i jak negatywny wpływ na ten proces ma jej forma bez grupy acetylowej” – piszą w podsumowaniu naukowcy. – „Ten hormon może być ważnym celem w kolejnych badaniach nad lekami, które znacząco usprawnią terapię choroby Parkinsona. Co więcej, oznaczanie stosunku AG do UAG we krwi może posłużyć w przyszłości jako biomarker, pozwalając na wcześniejsze wykrycie demencji u osób zmagających się z chorobą Parkinsona”.
Bibliografia

Hornsby A.K.E. et al. Unacylated-Ghrelin Impairs Hippocampal Neurogenesis and Memory in Mice and Is Altered in Parkinson’s Dementia in Humans. Cell Reports Medicine, 2020

Udostępnij:
Facebook
Twitter
LinkedIn

Ostatnie wpisy:

Podziel się opinią!

polecane wpisy:

Kawa i mózg

Nie masz dostępu do tych treści Wygląda na to, że nie masz rangi Czytelnik, aby ją otrzymać zaloguj się klikając na przycisk poniżej. Przejdź do logowania Nie masz jeszcze konta? Dołącz do nas! Logowanie

Hirudoterapia – sposób na migenę?

Nie masz dostępu do tych treści Wygląda na to, że nie masz rangi Czytelnik, aby ją otrzymać zaloguj się klikając na przycisk poniżej. Przejdź do logowania Nie masz jeszcze konta? Dołącz do nas! Logowanie

Archiwum: