Ученые сделали шаг вперед в лечении болезни Альцгеймера, обнаружив уникальный механизм работы нейронов.

Недавнее исследование ученых выявило критически важный путь, по которому нейроны передают информацию от своих конечностей, таких как дендриты, к ядру, что позволяет активировать гены, необходимые для обучения и памяти. Это открытие проливает свет на молекулярные процессы, связывающие синаптическую активность с долгосрочными изменениями в мозге, что дает значительное понимание формирования памяти и когнитивных функций, а также предоставляет подсказки для лечения когнитивных нарушений, сообщает University of Colorado Anschutz Medical Campus.

Исследование, проведенное под руководством Марка Делл'Аква, профессора фармакологии в Медицинском кампусе Университета Колорадо Аншутц и опубликованное в журнале Journal of Neuroscience, изучало механизмы, позволяющие нейронам координировать локальную синаптическую активность с экспрессией генов в ядре нейронов.

"Эта работа представляет собой важное научное открытие фундаментального процесса функционирования нервных клеток, — говорит Делл'Аква, — понимание этой релейной системы не только углубляет наши знания о работе мозга, но и может лучше обосновать терапевтические подходы к лечению когнитивных расстройств".

Полученные результаты выделили роль белка, связывающего cAMP-реактивный элемент (CREB), транскрипционного фактора, который регулирует гены, критически важные для синаптических изменений. CREB функционирует как своего рода "переключатель" внутри клеток мозга, контролируя активацию определенных генов.

Когда нейроны в вашем мозге активны, например, когда мы учим что-то новое или вспоминаем информацию, CREB получает сигналы. В ответ на эти сигналы CREB "включает" необходимые гены, чтобы произвести изменения в клетках мозга, усиливая их способность взаимодействовать друг с другом. Это крайне важно для долгосрочной памяти и обучения.

Для простоты можно представить CREB как способ, с помощью которого клетка мозга включает свет в комнате, полной инструментов, необходимых для создания более прочных связей между нейронами. Без этого процесса мозгу было бы значительно сложнее учиться новому или сохранять воспоминания.

Хотя роль CREB в обучении и памяти хорошо известна, данное исследование прояснило точные механизмы, запускающие его во время активности нейронов. Используя современные методы микроскопии, аспирантка Кэтлин Зент и ее команда выявили релейную систему, включающую кальциевые сигналы, генерируемые активированными рецепторами и ионными каналами в дендритах.

Эти сигналы быстро достигают ядра, вызывая активацию CREB и последующую экспрессию генов. Этот процесс позволяет нейронам интегрировать входящие сигналы, поступающие через удаленные синапсы, и трансформировать их в долгосрочные функциональные и структурные изменения. Исследование демонстрирует, как нейроны преодолевают физические трудности, связанные с расстоянием между синаптическими участками и ядром.

Делл'Аква отметил потенциальные последствия этого открытия для понимания заболеваний, влияющих на память. "Мы можем увидеть, какие конкретные части этого нового механизма подвержены вмешательству и где именно", — объяснил он, добавив, что эти знания могут помочь в разработке методов лечения таких заболеваний, как болезнь Альцгеймера и других когнитивных расстройств.

Целевое воздействие на определенные компоненты этого пути может позволить исследователям бороться с нарушениями экспрессии генов, связанными с этими заболеваниями. Болезнь Альцгеймера и сопутствующие расстройства памяти представляют собой серьезную глобальную проблему. По данным Всемирной организации здравоохранения, более 55 миллионов человек в мире страдают от деменции, и ожидается, что каждые 20 лет это число будет почти удваиваться.

Исследования молекулярных механизмов формирования памяти, подобные данной работе, могут сыграть ключевую роль в смягчении этой проблемы общественного здравоохранения. Достижения в понимании активации генов, связанных с памятью, могут проложить путь к созданию лечения, которое замедлит или даже обратит вспять самые серьезные когнитивные нарушения.

Важно! Эта статья основана на последних научных и медицинских исследованиях и не противоречит им. Текст носит исключительно информационный характер и не содержит медицинских советов. Для установления диагноза обязательно обратитесь к врачу.