Neurobiolodzy z UŁ chcą poprawić pamięć u szczurów z modelem choroby Alzheimera. Badają, czy pobudzenie kanałów HCN, regulujących aktywność neuronów w mózgu – poprzez podawanie odpowiednich leków – poprawi u nich parametry określonych fal mózgowych.
Badania te w dłuższej perspektywie mogą się przyczynić do nowych rozwiązań diagnostycznych i terapeutycznych w profilaktyce i leczeniu chorób otępiennych, w tym w chorobie Alzheimera – uważa kierownik projektu dr Paulina Kaźmierska z katedry Neurobiologii Wydziału Biologii i Ochrony Środowiska Uniwersytetu Łódzkiego.
Choroba Alzheimera jest poważnym zaburzeniem neurodegeneracyjnym, którego cechą charakterystyczną jest postępujące upośledzenie pamięci. Stanowi ona poważny problemem społeczny – szacuje się, że do 2040 r. liczba pacjentów cierpiących na tę chorobę w Stanach Zjednoczonych i w Unii Europejskiej ulegnie podwojeniu. Niestety nadal nie ma lekarstwa na tę chorobę.
Celem projektu badawczego naukowców z Łodzi jest określenie funkcji błonowych kanałów jonowych HCN, regulujących aktywność neuronów w mózgu, w bezpośredniej modulacji aktywności pojedynczych komórek nerwowych oraz określonych struktur mózgu, w regulowaniu procesów pamięciowych u zdrowych zwierząt, jak i w szczurzym modelu choroby Alzheimera (AD).
„Planowany zakres prac badawczych oraz bogata lista technik eksperymentalnych pozwolą nam ustalić, czy i w jakim stopniu modulacja aktywności kanałów HCN wpływa na funkcje elektrofizjologiczne, biochemiczne, genetyczne i behawioralne u szczurów zdrowych – w porównaniu do szczurów z wywołanym modelem choroby Alzheimera” – wyjaśniła dr Kaźmierska.
Według niej zgodnie z jedną z hipotez toksyczna forma białka (tzw. amyloidu-beta) powoduje obumieranie komórek nerwowych w mózgu, m.in. w takich strukturach, jak hipokamp czy kora mózgowa. To części mózgu, które są głównie odpowiedzialne za procesy pamięciowe i uczenie się. Niestety do tej pory nie poznano wszystkich mechanizmów leżących u podstaw zaburzenia funkcji sieci neuronalnych i umierania neuronów podczas rozwoju tej choroby.
„Konieczne jest nowe podejście w badaniu podłoża zaburzonej równowagi neurochemicznej w mózgu z objawami choroby Alzheimera, a tym samym kanałów jonowych HCN, które regulują aktywność neuronów w mózgu” – zaznaczyła badaczka z UŁ.
Hipoteza badawcza zakłada, że pobudzenie kanałów HCN poprzez podawanie odpowiednich leków może poprawić parametry określonych fal mózgowych, przyczyniając się do poprawy pamięci u szczurów z wywołanym modelem choroby Alzheimera.
Jak zauważa dr Kaźmierska, dotychczas nieliczni badacze odnotowali znaczące zmiany w zapisie fal mózgowych u pacjentów ze zdiagnozowaną chorobą. Łódzcy naukowcy chcą to dokładnie przebadać na modelu zwierzęcym.
„Ponieważ 95 proc. przypadków diagnozowanej obecnie choroby Alzheimera odzwierciedla sporadyczną postać choroby – planujemy zastosowanie szczurzego modelu choroby z użyciem ludzkiego białka amyloidu-beta, który będzie wstrzykiwany bezpośrednio do mózgu szczura” – wyjaśniła neurobiolog.
W ramach projektu naukowcy użyją wiele uzupełniających się metod eksperymentalnych, takich jak m.in. zapis fal mózgowych w warunkach in vivo i in vitro, określenie zmian neurochemicznych w badanych częściach mózgu, metod biologii molekularnej (dla określenia aktywności wybranych genów), mikroskopii, czy testów behawioralnych, pozwalających badać określone zachowania zwierzęcia, świadczące o zdolności do uczenia się.
„Projekt zwieńczy wieloletnie badania nad genezą i mechanizmami określonych fal mózgowych, co do dziś stanowi przedmiot dyskusji. Dodatkowo wyniki projektu mogą przyczynić się w dalszej perspektywie do nowych rozwiązań diagnostycznych i terapeutycznych w profilaktyce i leczeniu chorób otępiennych” – podkreśliła dr Paulina Kaźmierska.
Projekt „Udział kanałów HCN w synchronizacji aktywności EEG oraz powstawaniu pamięci w szczurzym modelu choroby Alzheimera” ma się zakończyć w 2021 r. Jest finansowany z grantu programu Sonata Narodowego Centrum Nauki; jego wartość to ponad 1 mln zł.
Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl
