Bilim Adamları Farelerde Yaşa Bağlı Bellek Kaybını Tersine Çevirdi

Bugün Molecular Psychiatry dergisinde yayınlanan bir çalışmada ekip, beyinde hücre dışı matristeki değişikliklerin yaşlanmayla birlikte bellek kaybına yol açtığını, ancak bunları genetik tedaviler kullanarak tersine çevirmenin mümkün olduğunu gösteriyor.

Perinöron ağlarının (PNA) nöroplastisitede - beynin öğrenme ve uyum sağlama yeteneği - ve anı oluşturmadaki rolüne ilişkin yeni kanıtlar ortaya çıktı. PNA çoğunlukla beyindeki inhibitör nöronları çevreleyen kıkırdak benzeri yapılardır. Ana işlevleri beyindeki plastisite düzeyini kontrol etmektir. İnsanlarda yaklaşık beş yaş civarında ortaya çıkarlar ve beyindeki bağlantıların optimal düzeyde olduğu yüksek plastisite dönemini kapatırlar. Ardından plastisite azalır ve beyin daha verimli ancak daha az plastik hale gelir.

PNA'lar kondroitin sülfatlar olarak bilinen bileşikleri içerir. Bunlardan bazıları örneğin kondroitin 4-sülfat nöroplastisiteyi azaltırken kondroitin 6-sülfat gibi diğerleri nöroplastisiteyi destekler. Yaşlandıkça bu bileşiklerin dengesi değişir ve kondroitin 6-sülfat düzeyi azalır, dolayısıyla öğrenme ve yeni anılar oluşturma yeteneğimiz değişir, bu da yaşa bağlı bellek zayıflamasına yol açar.

Cambridge Üniversitesi ve Leeds Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, PNA'ların kondroitin sülfat bileşimini manipüle etmenin nöroplastisite ve yaşa bağlı bellek kaybı üzerindeki etkisini araştırdı.

Bunun için ekip, çok yaşlı olarak kabul edilen 20 aylık farelerin bir dizi test kullanarak altı aylık farelere kıyasla bellek bozukluğu sergilediğini gösterdi.

Örneğin, bir test, farelerin bir nesneyi tanıyıp tanımadığını araştırıyordu. Fare, Y şeklinde bir labirentin başına yerleştirildi ve iki kolun sonundaki iki özdeş nesneyi keşfetmeye bırakıldı. Kısa bir süre sonra fare bir kez daha labirentin içine yerleştirildi, ancak bu sefer bir kolda yeni bir nesne, diğerinde ise önceki nesne vardı. Araştırmacılar, farenin önceki nesneyi hatırlayıp hatırlamadığını görmek için her bir nesneyi keşfetmek için harcadığı süreyi ölçtüler. Yaşlı farelerin nesneyi hatırlama olasılıkları çok daha düşüktü.

Ekip, yaşlanan fareleri PNA'larda kondroitin 6-sülfat miktarını yeniden yükseltecek bir virüsü 'viral vektör' olarak kullanarak tedavi etti ve bunun yaşlı farelerde belleği tamamen düzelttiğini buldu.

Leeds Üniversitesi Biyomedikal Bilimler Okulu'ndan Dr Jessica Kwok 'Yaşlanan farelere bu tedaviyi uyguladığımızda bellek ve öğrenme yeteneği çok gençken oldukları düzeye döndü' dedi. Kondroitin 6-sülfatın bellek kaybındaki rolünü araştırmak için araştırmacılar, yaşlanma değişikliklerini taklit etmek için yalnızca düşük düzeyde bileşik üretebilecek şekilde genetik olarak manipüle edilmiş fareler yetiştirdiler. Bu fareler 11 haftada bile erken bellek kaybı belirtileri gösterdi. Bununla birlikte, viral vektör kullanılarak artan kondroitin 6-sülfat düzeyleri belleklerini ve plastisitelerini sağlıklı farelere benzer düzeye geri döndürdü.

Cambridge Üniversitesi John van Geest Beyin Onarım Merkezi'nden Profesör James Fawcett ‘Bunun heyecan verici yanı, çalışmamız farelerde yapılmış olmasına rağmen, aynı mekanizmanın insanlarda da işlemesi gerektiğidir; insan beynindeki moleküller ve yapılar kemirgen beynindekilerle aynıdır. İnsanların yaşa bağlı bellek kaybının önlenmesi mümkün olabilir'.

Ekip, ağız yoluyla alınabilen, PNA oluşumunu baskılayan insan kullanımı için ruhsat almış potansiyel bir ilacı zaten belirledi. Bu bileşik farelere ve sıçanlara verildiğinde, yaşa bağlı bellek kaybını geri döndürebilir ve ayrıca omurilik yaralanmasında düzelmeyi artırabilir. Araştırmacılar Alzheimer hastalığının hayvan modellerinde bellek kaybını hafifletmeye yardımcı olup olmayacağını araştırıyor.

Profesör Fawcett'in ekibi tarafından kullanılan yaklaşım - tedavi için viral vektörler kullanmak - insanda nörolojik durumların tedavisinde giderek daha fazla kullanılıyor. Merkezdeki ikinci bir ekip yakın zamanda glokom ve demansın neden olduğu hasarın onarımında viral vektör ile tedavi araştırması yayınladı.