Nöroloji

Küçük Moleküllü İlaç Sarsıntının Sinir Etkilerini Tersine Çevirir

Özet: Entegre stres yanıtını bloke eden küçük bir molekül olan ISRIB, bir beyin hasarı meydana geldikten haftalar sonra farelerde bir sarsıntının sinirsel ve bilişsel etkilerini tersine çevirebilir.

Kaynak: UCSF

UC San Francisco’da tanımlanan ISRIB adlı küçük bir molekül, bir yaralanma meydana geldikten haftalar sonra farelerde sarsıntının nöronal ve bilişsel etkilerini tersine çevirebilir, yeni araştırmalar bulundu.

ISRIB, kronik olarak aktive edildiğinde hücrelere zarar verebilen protein üretimi için bir kalite kontrol süreci olan entegre stres yanıtını (ISR) bloke eder.

10 Ekim 2022’de yayınlanan çalışma, Ulusal Bilimler Akademisi Bildiriler Kitabı, ISRIB’nin travmatik beyin hasarının (TBI) biliş için kritik olan dendritik dikenler olarak adlandırılan nöron alanları üzerindeki etkilerini tersine çevirdiğini buldu. İlaçla tedavi edilen fareler, çalışma belleğinde de sürekli iyileşmeler gösterdi.

Çalışmanın kıdemli yazarlarından ve UCSF’de fizyoloji profesörü olan Michael Stryker, “Amacımız, ISRIB’nin sarsıntının sinirsel etkilerini iyileştirip iyileştiremeyeceğini görmekti” dedi. “İlacın nöronal ve bilişsel işlevi kalıcı etkilerle normalleştirmede son derece başarılı olduğunu bulmaktan memnunuz.”

TBI, hastaların yaşam kalitesini etkileyen konsantrasyon ve hafızadaki bozulmalarla birlikte uzun süreli nörolojik sakatlığın önde gelen nedenidir. Aynı zamanda bunama için en güçlü çevresel risk faktörüdür – hafif bir sarsıntı bile kişinin riskini önemli ölçüde artırır.

Sarsıntının etkilerini tersine çevirmek

ISRIB, çalışma sırasında UCSF’de biyokimya profesörü olan ve şimdi fahri ve Altos Labs’ta bulunan kıdemli yazar Peter Walter, Ph.D.’nin laboratuvarında geliştirildi. Önceki çalışmalar, molekülün entegre stres tepkisini etkili bir şekilde engelleyebileceğini ve farklı TBI fare modellerinde biliş ve davranışı iyileştirdiğine dair kanıtlar gösterdiğini gösterdi. Bununla birlikte, ISR inhibisyonunun bilişi geri kazandırdığı hücresel mekanizmalar bilinmiyordu.

Bunu araştırmak için, UCSF yüksek lisans öğrencisi Elma Frias, Ph.D., ISR’nin ve onun inhibisyonunun, işleyen bellekle ilgili bir beyin bölgesi olan parietal korteksteki nöronları nasıl etkilediğini araştırmaya başladı.

Frias, gelişmiş görüntüleme tekniklerini kullanarak, TBI’nın nöronlar arasındaki uyarıcı iletişimin birincil bölgesi olan dendritik dikenler üzerindeki etkilerini birkaç gün boyunca gözlemledi.

Sağlıklı koşullarda, nöronlar oldukça tutarlı bir omurga oluşumu, olgunlaşma ve eliminasyon oranı gösterir – öğrenme ve hafızayı destekleyen dinamikler. Ancak, tek bir hafif sarsıntıdan sonra, fare kortikal nöronları, yeni oluşan büyük bir diken patlaması gösterdi ve ölçüldüğü sürece aşırı dikenler yapmaya devam etti.

Bu bir beyin gösterir
İlaçla tedavi edilen fareler, çalışma belleğinde de sürekli iyileşmeler gösterdi. Resim kamu malı

O zamanlar UCSF’de fizik tedavi ve nörolojik cerrahi profesörü olan yardımcı yazar Susanna Rosi, “Bazıları, daha fazla dendritik dikenin yeni anılar oluşturmak için iyi bir şey olacağını varsayarak, ilk başta bunu mantıksız bulabilir” dedi. çalışmanın, şimdi de Altos Laboratuarlarında. “Fakat gerçekte, çok fazla yeni omurgaya sahip olmak gürültülü bir odada olmak gibidir – çok fazla insan konuşurken, ihtiyacınız olan bilgiyi duyamazsınız.”

Ancak bu yeni dikenler çok uzun süre ortalıkta kalmamıştı ve çoğu günler içinde çıkarıldı, yani kalıcı fonksiyonel sinaptik bağlantılar oluşturmamışlardı.

Bu anormal dinamikler, fareler ISRIB ile tedavi edildikten sonra hızla tersine döndü. İlaç, ISR’yi bloke ederek beyin hasarından kaynaklanan nöronal yapısal değişiklikleri onarabildi ve normal omurga dinamiği oranlarını geri yükledi. Bu nöronal yapısal değişiklikler, aynı zamanda, son tedaviden sonra bir aydan fazla süren bir davranışsal çalışma belleği analizinde performansın normal seviyelere çıkmasıyla da ilişkilendirildi.

Frias, “Bir farede bir ay, bir insanda birkaç yıldır, bu nedenle sarsıntının etkilerini bu kadar kalıcı bir şekilde tersine çevirebilmek gerçekten heyecan verici” dedi.

Ayrıca bakınız

Bu bir adamın yemek yediğini gösterir.

Beynin iyileşme potansiyelini geri yüklemek

Yazarlar, TBI’nin ISR’nin kalıcı bir aktivasyonunu tetiklediğini ve bunun da bellek oluşumunu desteklemeyen geçici dikenlerin devam eden çoğalmasına yol açtığını öne sürüyorlar. Gelecekteki deneyler, ISRIB’nin diğer hücre tipleri, beyin alanları ve bilişsel görevler üzerinde benzer etkileri olup olmadığını araştıracaktır.

ISR aktivasyonu, Alzheimer hastalığı, Parkinson hastalığı, multipl skleroz (MS) ve amyotrofik lateral skleroz (ALS) dahil olmak üzere birçok nörolojik bozuklukta yer almıştır. Bu nedenle araştırmacılar, ISRIB’nin birden fazla hasta popülasyonunda terapötik potansiyele sahip olabileceğine inanıyor.

Farelerde ilacın toksisitesine dair bir kanıt bulunmamakla birlikte, klinik deneyler şu anda insanlarda ISRIB’nin güvenliğini ve etkinliğini değerlendirmektedir.

“Bu çalışma bize beynin çok esnek olduğunu hatırlatıyor; yeniden kablolanabilir ve iyileştirilebilir, ”dedi Rosi. “Bu stres yolunu kısaca engelleyerek, birçok nörolojik durumda sağlıklı sinaptik ve bilişsel işlevi eski haline getirebiliriz.”

Bu sarsıntı araştırma haberi hakkında

Yazar: Basın ofisi
Kaynak: UCSF
İletişim: Basın Ofisi – UCSF
Resim: Resim kamu malı

Orjinal araştırma: Bulgular şurada görünecek: PNAS

Kaynak ve İleri Okuma: https://neurosciencenews.com/small-molecule-concussion-21627/

İlgili Makaleler

Başa dön tuşu