Az agyi idegsejtpótló terápiák egyik legfőbb problémája, hogy a beültetett neuronok túlnyomó többsége nem integrálódik a meglévő neuronális hálózatba, és rövid idő alatt elpusztul. A Massachussetts Institute of Technology kutatói új mechanizmust írtak le a beültetett neuronok túlélésére, amely jelentős hatással lehet ezekre a terápiákra.

Korábban úgy vélték, hogy az agyban újonnan keletkező vagy implantált idegsejtek közül a legpontosabban működők a legéletképesebbek, míg a kevésbé alkalmazkodó sejtek elpusztulnak. A Neuron-ban közölt kísérletsorozatból azonban az derült ki, hogy a beültetett neuronok túlélését nem aktivitásuk minősége, hanem annak intenzitása határozza meg.

Hogy megvizsgálják, hogyan befolyásolja az idegsejtek aktivitása azok túlélését, a kutatók genetikai módosítással növelték vagy csökkentették egy-egy neuron elektromos ingerelhetőségét (előbbit a NaChBac bakteriális nátriumcsatorna, utóbbit az ESKir2.1 káliumcsatorna génjének bejuttatásával érték el), majd a sejteket felnőtt patkányok bulbus olfactoriusába ültetve követték azok túlélési idejét. Az alkalmazott technika nagy előnye, hogy segítségével élő állatban, egyetlen sejtben elvégezhető olyan genetikai módosítás, amely célzottan hat a neuronok aktivitására (miközben nem befolyásolja pl. a szinapszisok keletkezését).

A mesterségesen megnövelt aktivitás meglepő módon még abban az esetben is szignifikánsan csökkentette a sejthalál kockázatát, ha a neuronok drámaian megváltozott tüzelési mintázatot mutattak. Ezek az eredmények azt mutatják, hogy a túlélést az általános aktivitási szint határozza meg, míg a pontos tüzelési mintázat jellege nem lényeges a meglévő agyi hálózatokba való integrációhoz. A kutatók hasonlata szerint "olyan ez, mintha egy zenekari felvételi során nem az számítana, hogy ki milyen jól, hanem az, hogy milyen hangosan játszik".

A neuronok aktivitását meghatározó molekuláris mechanizmusok további vizsgálata segítheti olyan új gyógyszerek kifejlesztését, amelyek növelik az új neuronok túlélési esélyét. Ezekkel a gyógyszerekkel hatékonyabbá lehetne tenni az őssejtekből kitenyésztett neuronok beültetésén alapuló terápiás módszereket, melyeket aztán egyes neurológiai betegségek, pl. a Parkinson-kór vagy az Alzheimer-kór kezelésére lehetne alkalmazni.

Az epilepszia keletkezését is segíthet megmagyarázni az a megfigyelés, hogy a "leghangosabb" neuronoknak a legjobbak a túlélési esélyeik. Az epilepsziás betegekben egyes neuronok hiperaktívvá válnak, és kontrollálatlanul tüzelnek. Amennyiben az idegrendszer fejlődése során hiperaktív neuronok keletkeznek, elképzelhető, hogy e sejtek szelekciós előnyt élveznek, és később szerepet játszanak az epilepszia kialakulásában.

Szemlézte: elitmed.hu, dr. Víg Julianna

Forrás: Neuron 2010; doi:10.1016/j.neuron.2009.12.001