Naukowcy z belgijskich instytutów VIB i KU Leuven odkryli, że u zimujących chomików w mózgu zachodzą zmiany częściowo przypominające te z choroby Alzheimera. Wyniki, opublikowane w czasopiśmie „Science Advances”, sugerują, że niektóre wczesne procesy widoczne w demencji mogą być także elementem naturalnej, odwracalnej adaptacji organizmu.

Co zbadano u chomików

Zespół przyjrzał się hipokampowi, czyli obszarowi mózgu odpowiedzialnemu m.in. za pamięć. Materiał pochodził od chomików syryjskich (złotych) pobranych na różnych etapach cyklu hibernacji. Badacze sprawdzali, jak zmienia się aktywność genów w poszczególnych typach komórek mózgowych, a wyniki zestawili z danymi od osób chorych na Alzheimera.

Punktem wyjścia była wcześniejsza obserwacja, że naturalne procesy, takie jak hibernacja czy sen, powodują odwracalne zmiany w białku tau, np. jego fosforylację. W chorobie Alzheimera nieprawidłowo sfosforylowane białko tau tworzy w mózgu splątki, obok których pojawiają się złogi amyloidu-β. U chomików w czasie hibernacji zmieniały się też połączenia między komórkami nerwowymi, a fosforylacja tau rosła.

Niespodzianka: komórki odpornościowe mózgu

Największe zmiany nie dotyczyły jednak neuronów, w których tau występuje głównie, lecz mikrogleju, czyli komórek odpornościowych mózgu. Uruchamiały one szlaki zapalne bardzo podobne do tych opisywanych wcześniej w mózgach osób z chorobą Alzheimera. Autorzy wskazują, że część reakcji kojarzonych dotąd z chorobą może być w rzeczywistości składnikiem normalnej odpowiedzi fizjologicznej, która pomaga chronić mózg.

– Zaskakujące jest to, że chociaż białko tau znajduje się głównie w neuronach, największe zmiany podczas hibernacji zaszły w mikrogleju – powiedział dr Pablo Largo-Barrientos, współpierwszy autor badania.

Zasób dla innych badaczy

Zespół opracował też pierwszy atlas pojedynczych komórek mózgu zimującego zwierzęcia. To otwarte źródło danych, z którego mogą korzystać inni naukowcy, sprawdzając, jak zmieniają się interesujące ich geny i typy komórek w trakcie hibernacji.

Kolejny etap to ustalenie, które z odkrytych szlaków i zmian komórkowych są najważniejsze, odtworzenie ich w warunkach laboratoryjnych oraz zbadanie, jak odnoszą się do procesów w chorym mózgu. Długofalowo badacze liczą, że zrozumienie adaptacji mózgu w czasie hibernacji pomoże opracować nowe podejścia do pomocy osobom z demencją.

Co to oznacza w praktyce

Dla pacjentów i ich rodzin to na razie wiedza podstawowa, a nie nowa terapia. Badanie dotyczy zwierząt i nie wskazuje gotowego leku ani metody diagnozy, którą można byłoby wkrótce stosować. Jego wartość polega na tym, że daje naturalny, odwracalny model procesów, które w chorobie prowadzą do trwałych uszkodzeń. Porównanie, dlaczego w jednym przypadku mózg wraca do normy, a w drugim nie, może w przyszłości wskazać nowe cele dla leków.

Temat jest istotny także w Polsce, gdzie podobnie jak w innych krajach Europy rośnie liczba osób starszych, a wraz z nią liczba przypadków demencji. Badania prowadzone w europejskich ośrodkach, takich jak VIB i KU Leuven, są częścią wspólnego wysiłku naukowego, z którego korzystają także polscy badacze, bo dane z takich prac są publikowane i dostępne dla środowiska. Na praktyczne efekty trzeba jednak poczekać: od badań na zwierzętach do terapii dla ludzi zwykle upływają lata.

Źródło: Medical Xpress – „Hamster hibernation study offers clues to Alzheimer’s disease”