Előző cikkünkben bemutattuk a Pirger Zsolt, a Balatoni Limnológiai Kutatóintézet tudományos főmunkatársa vezette BLKI_NAP Adaptációs Neuroetológiai Kutatócsoport munkáját, amelyet a NAP 2.0 projekt által támogatott kutatócsoportok közül szinte egyedülálló módon kerinctelen szervezeten (csigán) végeznek. A folytatásból kiderül, hogy a csiga a környezettoxikológiai jelzőszervezet szerepén túl számos általános neurológiai folyamat és betegség modellrendszereként is alkalmazható
A cikk első részét itt találják.
A cukoroldat és az amilacetát társításán alapuló kísérleti paradigmát használva vizsgálhatóvá válik a csiga memóriaműködése, és összehasonlítható a különböző korú (fiatal, 3-4 hónapos; idős 9-10 hónapos), illetve különböző környezeti ingereknek (pl. karbamazepin szennyezés) kitett csigák tanulási képessége és emlékezete. A nagy mocsári csigák általában egy-másfél évig élnek, és olyan neurodegeneratív folyamatok is kiválthatók bennük mesterségesen, mint például a Parkinson-kór tünetei. E folyamatok sejtszinten is kimutathatók (például a dopamintermelő neuronokból eltűnik a dopamin), makroszkópikusan pedig csökken a csigák aktivitása. Pirger Zsolt csoportja a Pécsi Tudományegyetem kutatóival együttműködve a csigára alapozva kidolgozott egy Parkinson-modellt is, vagyis mesterséges, Parkinson-szerű tünetegyüttest alakítottak ki a csigában.
A csigában, illetve patkányban kialakított mesterséges Parkinson-kór molekuláris, sejtes, illetve az állat viselkedésén is tetten érhető hatásait vizsgálva azt tapasztalták, hogy ezek minden szinten rendkívül hasonlítanak egymáshoz. Vagyis a csiga alkalmas modellállat a magasabb rendű szervezetekben lezajló neurodegenerációs folyamatok vizsgálatára. Ezt segíti az is, hogy a génszerkesztés (CRISPR-Cas9) módszerét optimalizálták már a nagy mocsári csigára 2019-ben. Ezzel rendkívül hatékony eszközt kaptak a kutatók.
„A CRISPR módszer segítségével már közvetlenül tudjuk a memóriát genetikailag manipulálni. Korábban olyan, az öregedéshez és az öreges során bekövetkező memóriavesztéshez köthető gerinces gének evolúciósan konzervált homológjait azonosítottuk a Lymnaea örökítőanyagában is, amelyek kulcsszerepet játszanak mind a normális, mind a neurodegeneratív betegségekhez köthető memóriavesztési folyamatokban emberben– mondja Pirger Zsolt. – Ezen ismeretek birtokában képesek vagyunk az idős csiga memóriáját megfiatalítani, illetve fordított irányú változásokat is elő tudunk idézni a fiatal állatokban. Ez azért hatalmas fegyver a kezünkben, hiszen ezáltal olyan potenciális gyógyszertámadási pontokat tudunk azonosítani, amelyek később szerepet játszhatnak a humán neurodegeneratív betegségek gyógyításában is.”
Tehát a kutatócsoport munkája kétrétű: az alapkutatási ágban a csigát modellállatként használják általános neurobiológiai folyamatok vizsgálatához, másrészt pedig a kutatásaik másik vonala a környezettoxikológiát, a természetbe kijutó emberi eredetű vegyületek élővilágra gyakorolt hatását vizsgálja. Felmerül a kérdés, hogy miután kimutatták, hogy az emberektől származó hatóanyagok befolyásolják az élővilág működését, hogyan használható-e tudás a környezeti terhelés csökkentésére.
„A probléma megoldása érdekében alapvetően a szennyvíztisztítási technológiákat kellene fejleszteni. Nem arról van szó, hogy a Magyarországon használt technológiák elavultak lennének, hanem bizonyos gyógyszerhatóanyagokat sehol a világon nem képesek tökéletesen kiszűrni a szennyvízből jelenleg – érvel Pirger Zsolt. – A biotechnológia gyorsabban fejlődik, mint a szennyvízkezelés, ezért az új vegyületek kiszűrése nem megoldott minden esetben napjainkban. A turizmussal összefüggő terhelés pedig nagy mértékben csökkenthető lenne azzal, ha az emberek között általánossá válna a kulturált strandhasználat, vagyis, hogy a szervezetükben jelen lévő anyagokat ne a vízbe ürítsék.”
Borítókép: egy intakt ajak és tapogató régiót (szenzoros bemenetek), valamint a teljes központi idegrendszert (11 idegdúc) tartalmazó ún. szemi-intakt preparátumot mutat. Ezeket a preparátumokat használják például a táplálkozási magatartások sejtszintű vizsgálatához. (Fotó: Pirger Zsolt/ Balatoni Limnológiai Kutatóintézet)
