Timót, Ferenc2021. január 24., vasárnap
Tudomány

Két új, a demencia kialakulásában érintett idegsejttípust különítettek el magyar kutatók

2020.06.24.NG
National Geographic Magyarország

Hangya Balázs és a Kísérleti Orvostudományi Kutatóintézetben működő Lendület-kutatócsoportja meglepő eredményre jutott a figyelem, a tanulás és az éberség szabályozásának kulcsfontosságú idegsejtjeinek működésével kapcsolatban. Most megjelent tanulmányuk újabb kutatási irányokat nyithat a demenciák, köztük az Alzheimer-kór megértésében és kezelésében.

Hangya Balázs
Forrás: Gilicze Bálint / MTA

Ha jobb- és baloldali halántékunk hátsó részére illesztjük két mutatóujjunkat, és elképzeljük, hogy mi lehet nagyjából félúton, már rá is akadtunk a bazális előagyra. Ez a kicsiny agyterület fontos szerepet játszik a tanulásban, a figyelem, az ébrenlét és az alvás szabályozásában, no meg Hangya Balázs munkájában, akinek – szó szerinti és átvitt értelemben is – ez a kutatási területe a Kísérleti Orvostudományi Kutatóintézetben, ahol a Lendület Rendszer-neurobiológia Kutatócsoportot vezeti, számolt be a Magyar Tudományos Akadémia közleménye.

Kiterjedt kapcsolatok, eltérő időskálák

A bazális előagyban nagy számban vannak jelen olyan idegsejtek, melyek az acetil-kolin nevű molekulát használják az ingerületátvitelre. E kolinergnek nevezett sejtek ágas-bogas – sejtenként akár a százméteres összhosszúságot is elérő – nyúlványai behálózzák az egész agykérget, és hasonlóan fontos, ingerületátvivő anyaggal jellemezhető rendszert alkotnak, mint például a függőségeknél gyakran említett, “jutalommenedzser” dopaminrendszer.

A párhuzam, ha már elővettük a dopaminerg sejteket, más szempontból is érdekes: míg a Parkinson-kórban a dopaminrendszer sejtjeinek elhalása vezet az ismert tünetekhez, az Alzheimer-kór és más demenciák esetében régen leírt jelenség a kolinerg sejtek fokozott pusztulása. Előbbi esetben e tudás haszonnal jár a Parkinson-kórban szenvedők számára, mivel a dopaminerg sejtek védelme, a dopamin pótlása bizonyos betegeknél enyhíteni tudja a tüneteket.

A kolinerg sejtek működése azonban sokkal kevésbé ismert: a kutatókat régóta foglalkoztatja, hogy miként képesek a feladataikhoz szükséges, hihetetlen mértékben eltérő időskálákon működni. Míg a figyelem összpontosításánál, a visszajelzésekre való reagálásnál néhány milliszekundumos reakcióidőre van szükség, az alvás-ébrenlét állapotainak kezelésénél egy-egy sejtnek órákat kell “átlátnia”. Ezért már igen korán kialakult az az elképzelés, hogy a mikroszkóp alatt azonosnak tűnő kolinerg sejtek viselkedés szempontjából több típusra oszthatók. Hipotézisekben nem volt hiány, leginkább arra gyanakodtak a kutatók, hogy “gyors” és “lassú” típusok lesznek, az pedig még ennél is ködösebb volt, hogy egyféle sejt viselkedik más és más módon, vagy több, fizikailag is eltérő típus van, amelyek egyedi viselkedéseket mutatnak.

A bazális előagy elhelyezkedése egy szemléltető agymodellen (kékkel jelölve)
Forrás: MTA

Pontos célzás – genetikával

A hipotézisek kísérleti vizsgálatához azonban arra volt szükség, hogy kísérleti állatok élő, működő agyszövetében, megmérjék, pontosan mit is csinálnak ezek a sejtek. Erre pedig csak az utóbbi évtizedben nyílt lehetőség az optogenetika forradalmi fejlődésével. Hangya Balázsék számára az új technológia lehetővé tette, hogy genetikai nyomjezőkkel megjelöljék, elkülöníthetővé tegyék az élő agyban működő kolinerg sejteket, és így a közelükbe navigálhassák az apró elektródákat, amelyekkel megmérték az idegsejtek aktivitását.

Az eredmény pedig valószínűleg meglepi majd a korábbi hipotézisek kiötlőit, akik minden bizonnyal hamarosan elolvassák a kutatócsoport friss publikációját a Nature Neuroscience-ben. A magyar kutatók ugyanis valóban két különböző fajtájú kolinerg sejtet azonosítottak, azonban ezek viselkedése egyáltalán nem volt olyan egyszerűen leírható, ahogy sokan korábban feltételezték – szó sincs itt egyszerű “gyors” vagy “lassú” sejtekről.

Az egyik típusról kiderült, hogy viszonylag szabályos időközönként aktiválódik, de nem igazán működik szinkronban más, hasonló társaival. A másik típusra ezzel szemben az a jellemző, hogy szabálytalan időközönként aktiválódik, viszont akkor egész jelsorozatot bocsát ki, ráadásul ezt gyakran szinkronban teszi hasonló társaival. Az is kiderült, hogy ez utóbbi típusú sejtek nemcsak egymással, de az agykérgi aktivitással is gyakran összehangolódnak. A végére azonban mégiscsak az első típusba tartozó sejtek tartogatják a meglepetést: a kutatók felfedezték ugyanis, hogy bár e sejtek aktivitása ritkán hangolódik össze az agykéreggel, ha azonban mégis, akkor ebből előre lehet tudni, hogy most az egér adaptív választ ad egy külső ingerre.

Egy újabb lépés a megértés felé

Az eredmény, ahogy azt minden valamire való tudományos felfedezéstől elvárhatjuk, több kérdést vet fel, mint amennyit megválaszol. A kísérletekből teljes bizonyossággal kiderült, hogy ez valóban két különböző sejttípus: az egyiket, ha a kutatók fejükre álltak, sem tudták rákényszeríteni, hogy úgy működjön, ahogy a másik. Fontos lenne meghatározni, hogy ennek a különbségnek milyen genetikai okai vannak – ez Hangya Balázsék vizsgálódásainak következő tárgya.

Ha pedig a genetikai információk (ez esetben a DNS-ből átíródott mRNS-molekulák) vizsgálatával sikerül azonosítani a két sejttípust szövetmintákban is, fel lehet tenni azt a kérdést is, hogy az idegsejtek pusztulásával járó betegségekben, mint az Alzheimer-kór, vajon melyik típus inkább érintett. Ez a tudás pedig újabb esélyt adhat a betegség kialakulásának megfejtésére, valamint az érintett sejttípus gyógyszeres védelmére.

Hozzászólások

Változik a Mars mosolygó krátere

Változik a Mars mosolygó krátere

Szemmel láthatóan megváltozott a Mars déli sarkvidékén lévő mosolygó kráter arca.

A Mars egykor olyan lehetett, mint a mai Izland

A Mars egykor olyan lehetett, mint a mai Izland

Mintegy 3,5 milliárd évvel ezelőtti marsi állapotokba engednek bepillantást a Curiosity marsjáró által vizsgált Gale-kráter kövei.

Áthelyeződik az esőerdők öve a klímaváltozással

Áthelyeződik az esőerdők öve a klímaváltozással

Az előrejelzés szerint 2100-ra a biodiverzitást és az élelmiszer-biztonságot is befolyásolja majd az Egyenlítővel nagyjából egy sávban lévő trópusi esőerdők övezetét érintő változás.

Felmérték, milyen mély lehet a Titan legnagyobb tengere

Felmérték, milyen mély lehet a Titan legnagyobb tengere

A Szaturnusz legnagyobb holdjának sárgás atmoszférája alatt rejlik a Kraken Mare nevű metántó.

Botanikusok elkészítik a gigantikus dögszagú virágok családfáját

Botanikusok elkészítik a gigantikus dögszagú virágok családfáját

A botanikus kertekben és magángyűjteményekben őrzött titánbuzogányok (Amorphophallus titanum) családfáinak elkészítésével akarják megóvni a botanikusok a dögszagot árasztó, gigantikus növényeket a beltenyészet káros genetikai következményeitől.

National Geographic 2021. januári címlap

Előfizetés

A nyomtatott magazinra,
12 hónapra

11 160 Ft

Korábbi számok

National Geographic 2010. januári címlapNational Geographic 2010. februári címlapNational Geographic 2010. márciusi címlapNational Geographic 2010. áprilisi címlapNational Geographic 2010. májusi címlapNational Geographic 2010. júniusi címlapNational Geographic 2010. júliusi címlapNational Geographic 2010. augusztusi címlapNational Geographic 2010. szeptemberi címlapNational Geographic 2010. októberi címlapNational Geographic 2010. novemberi címlapNational Geographic 2010. decemberi címlapNational Geographic 2011. januári címlapNational Geographic 2011. februári címlapNational Geographic 2011. márciusi címlapNational Geographic 2011. áprilisi címlapNational Geographic 2011. májusi címlapNational Geographic 2011. júniusi címlapNational Geographic 2011. júliusi címlapNational Geographic 2011. augusztusi címlapNational Geographic 2011. szeptemberi címlapNational Geographic 2011. októberi címlapNational Geographic 2011. novemberi címlapNational Geographic 2011. decemberi címlapNational Geographic 2012. januári címlapNational Geographic 2012. februári címlapNational Geographic 2012. márciusi címlapNational Geographic 2012. áprilisi címlapNational Geographic 2012. májusi címlapNational Geographic 2012. júniusi címlapNational Geographic 2012. júliusi címlapNational Geographic 2012. augusztusi címlapNational Geographic 2012. szeptemberi címlapNational Geographic 2012. októberi címlapNational Geographic 2012. novemberi címlapNational Geographic 2012. decemberi címlapNational Geographic 2013. januári címlapNational Geographic 2013. februári címlapNational Geographic 2013. márciusi címlapNational Geographic 2013. áprilisi címlapNational Geographic 2013. májusi címlapNational Geographic 2013. júniusi címlapNational Geographic 2013. júliusi címlapNational Geographic 2013. augusztusi címlapNational Geographic 2013. szeptemberi címlapNational Geographic 2013. októberi címlapNational Geographic 2013. novemberi címlapNational Geographic 2013. decemberi címlapNational Geographic 2014. januári címlapNational Geographic 2014. februári címlapNational Geographic 2014. márciusi címlapNational Geographic 2014. áprilisi címlapNational Geographic 2014. májusi címlapNational Geographic 2014. júniusi címlapNational Geographic 2014. júliusi címlapNational Geographic 2014. augusztusi címlapNational Geographic 2014. szeptemberi címlapNational Geographic 2014. októberi címlapNational Geographic 2014. novemberi címlapNational Geographic 2014. decemberi címlapNational Geographic 2015. januári címlapNational Geographic 2015. februári címlapNational Geographic 2015. márciusi címlapNational Geographic 2015. áprilisi címlapNational Geographic 2015. májusi címlapNational Geographic 2015. júniusi címlapNational Geographic 2015. júliusi címlapNational Geographic 2015. augusztusi címlapNational Geographic 2015. szeptemberi címlapNational Geographic 2015. októberi címlapNational Geographic 2015. novemberi címlapNational Geographic 2015. decemberi címlapNational Geographic 2016. januári címlapNational Geographic 2016. februári címlapNational Geographic 2016. márciusi címlapNational Geographic 2016. áprilisi címlapNational Geographic 2016. májusi címlapNational Geographic 2016. júniusi címlapNational Geographic 2016. júliusi címlapNational Geographic 2016. augusztusi címlapNational Geographic 2016. szeptemberi címlapNational Geographic 2016. októberi címlapNational Geographic 2016. novemberi címlapNational Geographic 2016. decemberi címlapNational Geographic 2017. januári címlapNational Geographic 2017. februári címlapNational Geographic 2017. márciusi címlapNational Geographic 2017. áprilisi címlapNational Geographic 2017. májusi címlapNational Geographic 2017. júniusi címlapNational Geographic 2017. júliusi címlapNational Geographic 2017. augusztusi címlapNational Geographic 2017. szeptemberi címlapNational Geographic 2017. októberi címlapNational Geographic 2017. novemberi címlapNational Geographic 2017. decemberi címlapNational Geographic 2018. januári címlapNational Geographic 2018. februári címlapNational Geographic 2018. márciusi címlapNational Geographic 2018. áprilisi címlapNational Geographic 2018. májusi címlapNational Geographic 2018. júniusi címlapNational Geographic 2018. júliusi címlapNational Geographic 2018. augusztusi címlapNational Geographic 2018. szeptemberi címlapNational Geographic 2018. októberi címlapNational Geographic 2018. novemberi címlapNational Geographic 2018. decemberi címlapNational Geographic 2019. januári címlapNational Geographic 2019. februári címlapNational Geographic 2019. márciusi címlapNational Geographic 2019. áprilisi címlapNational Geographic 2019. májusi címlapNational Geographic 2019. júniusi címlapNational Geographic 2019. júliusi címlapNational Geographic 2019. augusztusi címlapNational Geographic 2019. szeptemberi címlapNational Geographic 2019. októberi címlapNational Geographic 2019. novemberi címlapNational Geographic 2019. decemberi címlapNational Geographic 2020. januári címlapNational Geographic 2020. februári címlapNational Geographic 2020. márciusi címlapNational Geographic 2020. áprilisi címlapNational Geographic 2020. májusi címlapNational Geographic 2020. júniusi címlapNational Geographic 2020. júliusi címlapNational Geographic 2020. augusztusi címlapNational Geographic 2020. szeptemberi címlapNational Geographic 2020. októberi címlapNational Geographic 2020. novemberi címlapNational Geographic 2020. decemberi címlapNational Geographic 2021. januári címlap

Hírlevél feliratkozás

Kérjük, erősítsd meg a feliratkozásod az e-mailben kapott linkre kattintva!

Kövess minket