A felesleges szinapszisok eltávolítása fontos az agy normális fejlődéséhez és működéséhez, azonban ez a folyamat neurodegeneratív betegségekben, mint az Alzheimer-kór, veszélyesen elszabadulhat. Miért kezdenek nagy számban pusztulni a szinapszisok és hogyan lehetne megakadályozni ezt a jelenséget? Az ELTE TTK Biológiai Intézet NAP Neuroimmunológiai Kutatócsoportjának nemrég megjelent publikációja közelebb visz a válaszhoz.

Az immunrendszerben ismeretes egy C1q nevű fehérje, mely lényegében a “halál ujjaként” működik: amit megjelöl — legyen az testidegen anyag, mikroorganizmus, szétesett sejtek törmeléke — azt a szervezet takarítógépezete könyörtelenül eltávolítja. Jó tíz éve ismeretes az is, hogy ez a fehérje az agy karbantartásában is szerepet játszik, hiszen azokat a szinapszisokat is ez jelöli meg, amelyekre valamilyen okból már nincs szükség. Ez a folyamat fontos szerepet játszik a fiatal, fejlődő idegrendszer rugalmasságában, sőt, az agy rendes működése során, a tanulásban is. Megfigyelték azonban, hogy neurodegeneratív betegségekben, mint az Azheimer-kór, ez a szinapszispusztulás túlzott mértékűvé, kórossá válhat.

A magyar kutatócsoport azt vizsgálta, hogy vajon mi váltja ki egy szinapszisnál, hogy kötődjön hozzá a C1q fehérje. Ehhez elemezték olyan szinapszisok felületi fehérjeösszetételét, melyekhez kötődött a C1q, és olyanokét is, amelyekhez nem. A bioinformatikai és molekuláris biológiai módszerekkel végzett összehasonlítás végén arra az eredményre jutottak, hogy a C1q-t kötő szinapszisok felületén programozott sejthalálhoz (apoptózishoz) hasonló folyamatokra jellemző a fehérjék összetétele. A kutatók úgy vélik, hogy ezek a szinapszisok már “elromlottak”, vagyis a pusztulási folyamat már elindult bennük, és a C1q csak “vak végrehajtó”, melyet a szinapszis kezdődő pusztulása vonz magához.

A felfedezés fontos tanulságokat tartogat a neurodegeneratív betegségek, köztük az Alzheimer-kór gyógyítását kutatók számára, hiszen új terápiás célpontokat vet fel. Egyrészt segíthetne, ha sikerülne csírájában elfojtani vagy visszafordítani a szinapszisokban meginduló programozott sejthalálszerű folyamatokat, másrészt a C1q szinapszishoz kötődésének gátlása is segítséget jelenthet. Mindemellett persze problémát jelenthet a szelektivitás, hiszen a szinapszisok pusztulására olykor valóban szükség van.

A vizsgálatokat egerek agyszövetén végezték, azonban később az eredményeket emberi agybanki mintán is megerősítették.

A publikáció az Amerikai Tudományos Akadémia hivatalos lapjában, a PNAS-ben jelent meg. A kutatást az ELTE NAP Neuroimmunológiai Kutatócsoportja irányította az ELTE Biológiai Intézet tanszékei, az MTA TTK, illetve az MTA KOKI kutatóinak közreműködésével. Az ELTE-ről Györffy Balázs András, Kun Judit, Bulyáki Éva, Borhegyi Zsolt, Kis Viktor, Micsonai András, Matkó János, Juhász Gábor, Kékesi Katalin és Kardos József vett részt a munkában, az MTA TTK-ról Drahos László, Gulyássy Péter és Török György, az MTA KOKI-ból pedig Szocsics Péter.

A hírt közölte az ELTE honlapja, az InfoRádió pedig interjút is készített Györffy Balázs Andrással.

A címlapképen egér agykérgének konfokális mikroszkópos felvétele látható – forrás: Flickr/ZEISS Microscopy; Yi Zuo, Molecular, Cell and Developmental Biology (MCDB) department, University of California Santa Cruz