Може ли този протеин да държи ключа към паметта?
Изследователите са идентифицирали протеин, който играе решаваща роля за това дали пазим или изхвърляме спомени. В бъдеще бихме могли да използваме тези знания, за да разработим по-добри лекарства за загуба на паметта, казват те.
Въпросът за загубата на памет мотивира изследователите да се опитат да разберат по-добре работата на мозъка, как се консолидират спомените и как и защо ги губим.
Тъй като способността да запазим спомените си, ни позволява да поддържаме чувство за собственост и ориентация в света, разбирането как да се предотврати хроничната загуба на памет е основен приоритет в неврологията.
Наскоро екип от изследователи от университета в Торонто в Мисисауга в Онтарио, Канада - в сътрудничество с колеги от САЩ и Обединеното кралство - изследва ролята на определен протеин за формирането на спомени.
Старшият изследовател Ива Зовкич и нейният екип проведоха своето проучване върху мишки, фокусирайки се конкретно върху протеин, наречен H2A.Z. Този тип протеин се нарича хистон и той се свързва с ДНК, като му помага да запази структурата си в клетките.
Резултатите от тях бяха публикувани в списанието Клетъчни отчети.
H2A.Z и формиране на паметта
Zovkic и екипът са работили както с млади, така и с възрастни мишки, за да разберат как белтъкът H2A.Z участва в формирането и потискането на паметта.
Като част от експеримента си изследователите поставят мишките в нова кутия, за да ги принудят да се запознаят със странна среда. След това, за да могат да тестват как протеинът функционира в контекста на формирането на паметта, животните са били изложени на отрицателен стимул, докато са били в кутията.
По този начин мишките образуват връзка между новата среда и лошия опит, на който са били изложени. Вторият път, когато учените ги поставиха в кутията, сега предпазливите мишки отказаха да се движат и да изследват, както обикновено биха направили.
Половин час след като мишките бяха изложени на отрицателния стимул, Zovkic и колеги оцениха мозъка на животните за всякакви промени в начина, по който H2A.Z се свързва с ДНК.
Те разкриха, че при млади мишки тренировките за страх са свързани с „поразително“ намаляване на H2A.Z и ДНК връзките на 3048 места в гените, с които протеините обикновено се свързват, както и с увеличаване на връзките само на 25 места.
Същото важеше и за по-възрастните мишки, които преживяха намаление на връзките на 2901 места и увеличение само на 9 места след тренировката на страха.
Това, обясняват изследователите, означава, че изселването на H2A.Z (по-малко връзки между протеина и ДНК) е свързано с формирането на памет, което позволява на мишките да си припомнят негативния си опит.
„Имаме хиляди преживявания всеки ден, но помним само неща, които по някакъв начин са важни за нас“, отбелязва Зовкич.
„Този експеримент - продължава тя - използва много ясен опит за учене, за да илюстрира, че H2A.Z очевидно служи за потискане на паметта и премахването на този протеин […] позволява да се формират дълготрайни спомени.“
Нова терапевтична цел?
Изследователите също така отбелязват, че нивата на H2A.Z зависят от възрастта на животните. По този начин протеинът е открит на по-високи нива в хипокампите на остарелите мишки, което е регион на мозъка, силно свързан с формирането на паметта.
Въз основа на тези наблюдения Зовкич и нейният екип стигнаха до извода, че колкото по-високи са нивата на H2A.Z, толкова по-вероятно е затрудняването на формирането и задържането на паметта. Следователно, ако напредването във възрастта корелира с повече връзки H2A.Z, това може да обясни свързаната с възрастта загуба на паметта.
„Идентифицирането на H2A.Z като уникален протеин, който участва в паметта и се увеличава със стареенето, би могло да бъде голяма работа за създаването на генетични или фармацевтични терапии за свързано с възрастта когнитивно намаление и деменция. H2A.Z е относително специфична терапевтична цел. "
Ива Зовкич
Следващата стъпка от тук, казват изследователите, ще бъде да се тества тяхната теория на много стари мишки. Ако техните идеи бъдат потвърдени от по-нататъшни проучвания, изследователите планират да продължат напред и да проучат ефектите на H2A.Z върху хората, чиито тела също произвеждат този протеин.
Крайната надежда на Zovkic и екипа е, че техните изследвания в крайна сметка ще доведат до по-добри терапии за предотвратяване и борба със загубата на памет, свързана с възрастта.
„Винаги се опитваме да намерим молекулярни основи за паметта и откриването как гените, свързани с паметта, се включват и изключват, е стъпка в положителна посока“, заключава Зовкич.
