Mohl by tento protein držet klíč k paměti?
Vědci identifikovali protein, který hraje klíčovou roli v tom, zda uchováváme nebo zahodíme vzpomínky. Říká se, že v budoucnu můžeme tyto znalosti využít k vývoji lepších léků na ztrátu paměti.
Problematika ztráty paměti motivuje vědce, aby se pokusili lépe porozumět fungování mozku, jak jsou vzpomínky konsolidovány a jak a proč je ztrácíme.
Jelikož schopnost uchovávat naše vzpomínky nám umožňuje udržovat si ve světě pocit sobectví a orientaci, porozumění tomu, jak zabránit chronické ztrátě paměti, je v neurovědě nejvyšší prioritou.
Nedávno tým vědců z University of Toronto Mississauga v Ontariu v Kanadě - ve spolupráci s kolegy ze Spojených států a Velké Británie - zkoumal roli konkrétního proteinu při tvorbě vzpomínek.
Vedoucí výzkumná pracovnice Iva Zovkic a její tým provedli studii na myších se zvláštním zaměřením na protein s názvem H2A.Z. Tento typ proteinu se nazývá histon a váže se na DNA, což mu pomáhá udržovat jeho strukturu v buňkách.
Jejich výsledky byly publikovány v časopise Zprávy buněk.
H2A.Z a formování paměti
Zovkic a tým pracovali s mladými i staršími myšmi, aby pochopili, jak byl protein H2A.Z zapojen do formování a potlačení paměti.
V rámci svého experimentu vědci umístili myši do nové krabice, aby je donutili seznámit se s podivným prostředím. Poté, aby bylo možné vyzkoušet, jak protein funguje v souvislosti s tvorbou paměti, byla zvířata v boxu vystavena negativnímu podnětu.
Tímto způsobem myši vytvořily souvislost mezi novým prostředím a špatnou zkušeností, které byly vystaveny. Podruhé, co je vědci umístili do krabice, se nyní opatrné myši odmítly pohybovat a zkoumat, jak by to za normálních okolností bylo.
Půl hodiny poté, co byly myši vystaveny negativnímu podnětu, vyhodnotil Zovkic a kolegové mozek zvířat ohledně jakýchkoli změn v tom, jak se H2A.Z váže na DNA.
Odhalili, že u mladých myší byl trénink strachu spojen s „ohromným“ snížením vazeb H2A.Z a DNA na 3 048 místech genů, s nimiž se proteiny normálně váží, a také se zvýšením vazeb pouze na 25 místech.
Totéž platilo pro starší myši, které po tréninku strachu zaznamenaly snížení vazeb na 2 901 místech a zvýšení pouze na 9 místech.
To, vysvětlují vědci, znamená, že vystěhování H2A.Z (méně vazeb mezi proteinem a DNA) je spojeno s tvorbou paměti, což umožňuje myším připomenout jejich negativní zkušenosti.
"Každý den máme tisíce zážitků, ale pamatujeme si jen věci, které jsou pro nás nějakým způsobem důležité," poznamenává Zovkic.
"Tento experiment," pokračuje, "použil velmi přímočarý zážitek z učení k ilustraci, že H2A.Z zjevně slouží k potlačení paměti, a zdá se, že odstranění tohoto proteinu [...] umožňuje vytvoření dlouhotrvajících vzpomínek."
Nový terapeutický cíl?
Vědci také zjistili, že hladiny H2A.Z byly závislé na věku zvířat. Protein byl tedy nalezen ve vyšších hladinách v hipokampech starých myší, což je oblast mozku silně spojená s tvorbou paměti.
Na základě těchto pozorování vyvodila Zovkic a její tým, že čím vyšší jsou hladiny H2A.Z, tím je pravděpodobnější, že je bráněno tvorbě a zadržování paměti. Pokud tedy postupující věk koreluje s více vazbami H2A.Z, mohlo by to vysvětlovat ztrátu paměti související s věkem.
„Identifikace H2A.Z jako jedinečného proteinu, který souvisí s pamětí a zvyšuje se stárnutím, může být velkým problémem při vytváření genetických nebo farmaceutických terapií pro kognitivní pokles a demenci související s věkem. H2A.Z je relativně specifický terapeutický cíl. “
Iva Zovkic
Dalším krokem odtud bude podle vědců testování jejich teorie na velmi starých myších. Pokud by jejich myšlenky byly potvrzeny dalšími studiemi, vědci plánují pokračovat a studovat účinky H2A.Z na člověka, jehož těla tento protein také produkují.
Zovkic a konečná naděje týmu je, že jejich výzkum nakonec povede k lepším terapiím k prevenci a boji proti ztrátě paměti související s věkem.
"Vždy se snažíme najít molekulární základy paměti a zjištění, jak se geny související s pamětí zapínají a vypínají, je krok pozitivním směrem," uzavírá Zovkic.
