Μία από τις πιο ύπουλες πτυχές της νόσου Alzheimer είναι ο τρόπος που ξεκινά: τα πρώτα πλήγματα δέχονται περιοχές του εγκεφάλου που σχετίζονται με τη μνήμη, με αποτέλεσμα οι ασθενείς να βιώνουν από νωρίς απώλειες στη βασικότερη ανθρώπινη ικανότητα, την ανάκληση εμπειριών και πληροφοριών. Νέα έρευνα από το Fralin Biomedical Research Institute στο Virginia Tech επιχειρεί να ρίξει φως σε αυτό το μυστήριο, εστιάζοντας στις ενεργειακές αποτυχίες που συμβαίνουν μέσα στα κύτταρα του εγκεφάλου.
Με τη στήριξη του Alzheimer’s and Related Diseases Research Award Fund (ARDRAF) της Πολιτείας της Virginia, οι επιστήμονες Sharon Swanger και Shannon Farris ξεκίνησαν ένα ερευνητικό πρόγραμμα που εξετάζει τον ρόλο των μιτοχονδρίων, αυτών των μικροσκοπικών «εργοστασίων ενέργειας» των κυττάρων. Σύμφωνα με τις πρώτες τους παρατηρήσεις, η υπερφόρτωση των μιτοχονδρίων με ασβέστιο μπορεί να αποτελεί τον μηχανισμό που προκαλεί την αρχική κατάρρευση των νευρωνικών κυκλωμάτων στη μνήμη.
Ο ενδορινικός φλοιός, περιοχή του εγκεφάλου που λειτουργεί ως κέντρο για τη μνήμη και τον χωρικό προσανατολισμό, είναι από τις πρώτες που πλήττονται από την ασθένεια. Ο Swanger, ειδικός στη μελέτη της επικοινωνίας των εγκεφαλικών κυττάρων στις συνάψεις, και η Farris, που ερευνά πώς λειτουργούν τα κυκλώματα της μνήμης σε μοριακό επίπεδο, ένωσαν τις δυνάμεις τους ώστε να κατανοήσουν γιατί η συγκεκριμένη περιοχή είναι τόσο ευάλωτη.
Η συνεργασία τους γεννήθηκε φυσικά, όπως εξηγεί η Swanger:
Μελετάμε εδώ και καιρό τις διαφορές ανάμεσα στα νευρωνικά κυκλώματα σε μοριακό επίπεδο. Αυτή η κοινή έρευνα ενώνει τη δική μου δουλειά στις συνάψεις με το έργο της Shannon στα μιτοχόνδρια και μας δίνει την ευκαιρία να απαντήσουμε σε ένα μεγάλο αναπάντητο ερώτημα στον τομέα του Alzheimer.
Από την πλευρά της, η Farris επισημαίνει τη σημασία της χρηματοδότησης σε πολιτειακό επίπεδο: «Η στήριξη αυτή επιτρέπει σε ερευνητές στη Virginia να θέτουν ερωτήματα που στο μέλλον μπορεί να κάνουν τη διαφορά για τους ανθρώπους που ζουν με Alzheimer. Είναι ουσιαστικό να συμμετέχουμε σε μια έρευνα που έχει τη δυναμική να προσφέρει πραγματική βοήθεια».
Τα μιτοχόνδρια, πέρα από την παραγωγή ενέργειας, παίζουν κρίσιμο ρόλο και σε άλλες λειτουργίες των νευρώνων, όπως η μετάδοση σημάτων στις συνάψεις. Όταν αυτά δυσλειτουργούν, οι συνέπειες είναι εκτεταμένες. Στην περίπτωση του Alzheimer, η λειτουργία τους φαίνεται να καταρρέει ήδη στα πρώτα στάδια.
Η υπόθεση των δύο ερευνητών βασίζεται σε μια ιδιαίτερη παρατήρηση: στον ενδορρινικό φλοιό, τα μιτοχόνδρια εκτίθενται σε ασυνήθιστα έντονα σήματα ασβεστίου. Ο Farris σημειώνει:
Αυτή η συγκεκριμένη σύναψη είναι από τις πρώτες που αποτυγχάνουν στη νόσο. Παρατηρήσαμε τόσο έντονα σήματα ασβεστίου που είναι ορατά ακόμη και με απλό οπτικό μικροσκόπιο. Πρόκειται για ενδείξεις που δεν μπορείς να αγνοήσεις. Μας δίνουν ένα μοντέλο όπου μπορούμε να δούμε σχεδόν σε πραγματικό χρόνο πώς ξεκινούν τα προβλήματα.
Για να δοκιμάσουν την υπόθεσή τους, οι Swanger και Farris σκοπεύουν να μελετήσουν ιστούς από υγιή ποντίκια και ποντίκια που εμφανίζουν χαρακτηριστικά παθολογίας Alzheimer. Η σύγκριση της λειτουργίας των μιτοχονδρίων και της επικοινωνίας των νευρώνων ανάμεσα στις δύο ομάδες θα μπορούσε να αποκαλύψει τα πρώτα σημάδια πίεσης ή αποτυχίας στο νευρωνικό δίκτυο που συνδέει τον ενδορινικό φλοιό με τον ιππόκαμπο — έναν άξονα-κλειδί για τη μνήμη.
Η έρευνα αυτή έρχεται σε μια στιγμή που η επιστημονική κοινότητα αναζητά απεγνωσμένα τρόπους να κατανοήσει καλύτερα τις απαρχές του Alzheimer. Παρά τις τεράστιες προσπάθειες σε παγκόσμιο επίπεδο, η ασθένεια παραμένει ανίατη, με εκατομμύρια ασθενείς και οικογένειες να αντιμετωπίζουν τις συνέπειές της. Το να εντοπιστούν οι πρώτες βιολογικές διαδικασίες που οδηγούν στην καταστροφή των νευρωνικών κυκλωμάτων μπορεί να ανοίξει τον δρόμο για νέες θεραπευτικές στρατηγικές.
Αν η υπόθεση για την υπερφόρτωση ασβεστίου στα μιτοχόνδρια επιβεβαιωθεί, τότε οι ερευνητές θα έχουν στα χέρια τους έναν νέο στόχο για παρεμβάσεις. Η ιδέα ότι η διακοπή ή η μείωση αυτού του φορτίου θα μπορούσε να καθυστερήσει ή να αποτρέψει την καταστροφή των κυκλωμάτων της μνήμης δίνει ελπίδα για το μέλλον.
[via]
