Problemy z pamięcią utrudniają codzienne funkcjonowanie wielu starszych osób. Jak dotąd naukowcom nie udało znaleźć się sposobu, aby zapobiec utracie pamięci pojawiającej się z wiekiem. Wciąż prowadzone są prace nad odkryciem przyczyny tego negatywnego zjawiska oraz opracowaniem strategii pozwalającej na jego zahamowanie.

Czynnikiem, który według opracowań naukowych ma duże znaczenie dla prawidłowego funkcjonowania pamięci są sieci perineuronalne (PPN, ang. perineuronal nets). Są to siatkowate struktury zbudowane z glikoprotein oraz proteoglikanów, które otaczają ciało komórki nerwowej oraz pewne części dendrytów. Wyniki ostatnich badań naukowych przeprowadzonych na gryzoniach wskazują, że PPN posiadają zdolność regulowania plastyczności neuronalnej. To, czy będą “napędzać” czy “hamować” plastyczność mózgu zależy w dużej mierze od ich składu. Podczas gdy związek nazywany 6-siarczanem chondroityny przyczynia się do wzrostu aksonów i pobudza neuroplastyczność, 4-siarczan chondroityny te procesy hamuje. Z wiekiem stosunek 4-siarczanu chondroityny do 6-siarczanu chondroityny w PPN zwiększa się, co może prowadzić do problemów z pamięcią. Naukowcy z University of Cambridge oraz University of Leeds postanowili sprawdzić, czy wywołanie zmian w stosunku tych dwóch wymienionych związków, poprzez manipulowanie stężeniem 6-siarczanu chondroityny, wpłynie na zdolność zapamiętywania u myszy.

W pierwszym etapie naukowcy chcieli potwierdzić, że 6-siarczan chondroityny odgrywa znaczącą rolę w funkcjonowaniu pamięci. W tym celu wyhodowali genetycznie zmodyfikowane zwierzęta, które wytwarzały niższe ilości 6-siarczanu chondroityny w układzie nerwowym niż zdrowe myszy, u których nie zastosowano żadnych manipulacji genetycznych. Gdy gryzonie skończyły 11 miesięcy, naukowcy poddali je testom behawioralnym sprawdzającym zdolność do zapamiętywania. W kolejnym doświadczeniu naukowcy postanowili zbadać, czy zwiększenie poziomu 6-siarczanu chondroityny poprawi pamięć u myszy w podeszłym wieku. Tak więc pobudzali wytwarzanie 6-siarczanu chondroityny w mózgu starzejących się, 20-miesięcznych myszy poprzez podanie im wektorów wirusowych zawierających sekwencję kodującą enzym biorący udział w biosyntezie wspomnianego siarczanu. Ten sam zabieg przeprowadzili u młodych, zdrowych myszy w wieku 6 miesięcy. W obu grupach gryzoni przeprowadzili testy behawioralne badające pamięć.

Okazało się, że niski poziom 6-siarczanu chondroityny doprowadził do upośledzenia pamięci już u 11-miesięcznych gryzoni. W normalnych warunkach myszy w tym wieku nie mają znaczących problemów z zapamiętywaniem. Co więcej, eksperymentalna terapia z zastosowaniem wektorów wirusowych, prowadząca do zwiększenia ilości 6-siarczanu chondroityny, spowodowała, że 20-miesięczne myszy odzyskały zdolność do zapamiętywania. W testach behawioralnych radziły sobie prawie na tak samo dobrze, jak zdrowe, 6-miesięczne gryzonie.

Wyniki otrzymane przez naukowców z Cambridge i Leeds sugerują, że obniżenie poziomu 6-siarczanu chondroityny w mózgu, a tym samym zmniejszenie stosunku tego związku do 4-siarczanu chondroityny, może być główną przyczyną problemów z pamięcią, które pojawiają się w podeszłym wieku. Z kolei zwiększenie stężenia wspomnianego związku w mózgu i dzięki temu zachowanie roli PPN polegającej na stymulowaniu neuroplastyczności może być sposobem na zachowanie dobrej pamięci.

Autorzy pracy wierzą, że w przyszłości ich badanie przyczyni się do opracowania terapii, którą można będzie zastosować u ludzi. Zanim jednak taka metoda zostanie wprowadzona w życie, potrzeba szeregu dodatkowych testów. Przede wszystkim takich, które jednoznacznie potwierdzą, że taki sam mechanizm, jak przedstawiony w tej pracy, leży u podstaw utraty pamięci u człowieka.

 

DK

Bibliografia:
Yang S. at al. Chondroitin 6-sulphate is required for neuroplasticity and memory in ageing. Molecular Psychiatry, 2021

Dodaj komentarz