Ar putea această proteină să dețină cheia memoriei?
Cercetătorii au identificat o proteină care joacă un rol crucial în păstrarea sau aruncarea amintirilor. În viitor, am putea folosi aceste cunoștințe pentru a dezvolta medicamente mai bune pentru pierderea memoriei, spun ei.
Problema pierderii de memorie îi motivează pe cercetători să încerce să înțeleagă mai bine funcționarea creierului, cum sunt consolidate amintirile și cum și de ce le pierdem.
Deoarece capacitatea de a ne păstra amintirile ne permite să menținem un sentiment de egoism și orientare în lume, înțelegerea modului de prevenire a pierderii cronice a memoriei este o prioritate majoră în neuroștiințe.
Recent, o echipă de cercetători de la Universitatea din Toronto Mississauga din Ontario, Canada - în colaborare cu colegii din Statele Unite și Regatul Unit - au investigat rolul unei anumite proteine în formarea amintirilor.
Cercetătorul principal Iva Zovkic și echipa ei au realizat studiul pe șoareci, concentrându-se în mod special pe o proteină numită H2A.Z. Acest tip de proteină se numește histonă și se leagă de ADN, ajutându-l să-și păstreze structura în interiorul celulelor.
Rezultatele lor au fost publicate în jurnal Rapoarte de celule.
H2A.Z și formarea memoriei
Zovkic și echipa au lucrat cu șoareci tineri și vârstnici pentru a înțelege modul în care proteina H2A.Z a fost implicată în formarea și suprimarea memoriei.
Ca parte a experimentului lor, cercetătorii au plasat șoarecii într-o cutie nouă, astfel încât să-i forțeze să se familiarizeze cu un mediu ciudat. Apoi, pentru a putea testa modul în care a funcționat proteina în contextul formării memoriei, animalele au fost expuse unui stimul negativ în timp ce se aflau în cutie.
În acest fel, șoarecii au format o asociere între noul mediu și experiența proastă la care fuseseră expuși. A doua oară când oamenii de știință i-au așezat în cutie, șoarecii acum prudenți au refuzat să se deplaseze și să exploreze, așa cum ar fi făcut-o în mod normal.
La o jumătate de oră după ce șoarecii fuseseră expuși stimulului negativ, Zovkic și colegii săi au evaluat creierul animalelor pentru orice modificare a legăturii H2A.Z de ADN.
Ei au dezvăluit că la șoareci tineri, formarea fricii a fost asociată cu o reducere „copleșitoare” a legăturilor H2A.Z și ADN în 3.048 de locuri pe genele cu care proteinele se leagă în mod normal, precum și o creștere a legăturilor la doar 25 de locuri.
Același lucru a fost valabil și pentru șoarecii mai în vârstă, care au înregistrat o reducere a obligațiunilor la 2.901 de locuri și o creștere la doar 9 locuri în urma antrenamentelor de frică.
Acest lucru, explică cercetătorii, înseamnă că evacuarea H2A.Z (mai puține legături între proteină și ADN) este asociată cu formarea memoriei, permițând șoarecilor să-și amintească experiența lor negativă.
"Avem mii de experiențe în fiecare zi, dar ne amintim doar lucruri care sunt într-un fel sau altul importante pentru noi", notează Zovkic.
„Acest experiment”, continuă ea, „a folosit o experiență de învățare foarte simplă pentru a ilustra faptul că H2A.Z servește aparent la suprimarea memoriei, iar îndepărtarea acestei proteine pare să permită formarea de amintiri de lungă durată.”
O nouă țintă terapeutică?
Cercetătorii au observat, de asemenea, că nivelurile de H2A.Z au fost dependente de vârsta animalelor. Astfel, proteina a fost găsită la niveluri mai ridicate în hipocampii șoarecilor în vârstă, care este o regiune a creierului puternic asociată cu formarea memoriei.
Pe baza acestor observații, Zovkic și echipa ei au dedus că cu cât nivelurile de H2A.Z sunt mai ridicate, cu atât este mai dificilă formarea și păstrarea memoriei. Prin urmare, dacă avansarea în vârstă se corelează cu mai multe legături H2A.Z, aceasta ar putea explica pierderea memoriei legate de vârstă.
Identificarea H2A.Z ca o proteina unica care este implicata in memorie si creste odata cu imbatranirea ar putea fi o mare problema pentru crearea de terapii genetice sau farmaceutice pentru declinul cognitiv legate de varsta si dementa. H2A.Z este o țintă terapeutică relativ specifică. ”
Iva Zovkic
Următorul pas de aici, spun cercetătorii, va fi să-și testeze teoria pe șoareci foarte vechi. În cazul în care ideile lor vor fi confirmate de studii ulterioare, cercetătorii intenționează să meargă mai departe și să studieze efectele H2A.Z la oameni, ale căror corpuri produc, de asemenea, această proteină.
Zovkic și echipa speră să fie că cercetarea lor va duce în cele din urmă la terapii mai bune pentru a preveni și combate pierderea memoriei legate de vârstă.
„Încercăm întotdeauna să găsim baze moleculare pentru memorie și descoperirea modului în care genele legate de memorie sunt activate și oprite este un pas într-o direcție pozitivă”, conchide Zovkic.
