Harika bir orkestra gibi, beynimiz pek çok öğenin düzgün çalışması için mükemmel bir koordinasyona sahiptir. Ve bu elemanlardan biri senkronize değilse, tüm topluluğu etkiler. Örneğin Alzheimer hastalığında, belirli nöronların gördüğü hasar, beyin dalgası ritimlerini değiştirebilir ve bilişsel işlevlerin kaybına neden olabilir.
İnhibitör aracı nöron olarak adlandırılan bir nöron türü, beyin ritimlerini yönetmekte oldukça önemlidir. Aynı zamanda, bu nöron, Gladstone Enstitüleri’nde yardımcı araştırmacı olan Jorge Palop tarafından yönetilen bir laboratuvarın araştırma odağı. Neuron’da yayımlanan bir çalışmada, Palop ve arkadaşları, bu aracı nöronları, genetik olarak geliştirmenin ve geliştirilen nöronların Alzheimer hastalığına model olan farelerin beynine nakledilmesinin tedavi edici yararlarını ortaya çıkardı.
Aracı nöronlar, nöronlar arasındaki karmaşık ağları kontrol ederek, nöronların birbirleriyle uyumlu bir şekilde birbirine sinyal göndermesine izin verir, başka bir deyişle inhibitör aracı nöronlarını orkestra şefleri gibi düşünebilirsiniz. Beyinde müzisyenlerin (uyarıcı nöronlar) ne zaman çalmalarını ve ne zaman durmalarını bilgilendirmek için ritim yaratırlar. Bu iki nöron tipi arasındaki dengesizlik bir uyumsuzluk yaratır ve Alzheimer hastalığı, epilepsi, şizofreni ve otizm gibi birçok nörolojik ve psikiyatrik bozuklukta görülür.
Şefi olmayan bir beyin
Palop’un daha önceki çalışmaları Alzheimer hastası fare modellerinde inhibitör aracı nöronların düzgün çalışmadığını gösterdi. Bunun sonucunda uyarıcı nöronları organize eden ritimler bozulur ve bu nöronlar harmoni içinde işlev görmez, beyin ağlarında bir dengesizliğe sebep olur. Bu sırasıyla, bellek oluşumunu etkiler ve Alzheimer hastalığı olan hastalarda sıklıkla görülen epileptik aktiviteye yol açabilir.
Palop’un ekibi, inhibitör aracı nöronların işlevlerini geliştirmek için bu nöronların yeniden yapılandırılmasını sağlayan yeni bir yol buldu. Bu geliştirilmiş nöronların, Alzheimer’lı farelerin anormal beyinlerine nakledildiğinde, uyarıcı nöronların aktivitesini kontrol edebildiğini ve bozulan ritimleri yeniden eski haline getirebildiklerini gösterdiler.
Aynı zamanda San Francisco Kaliforniya Üniversitesi’nde nöroloji profesörü olan Palop şöyle diyor: “Nakledilmiş aracı nöronların yeni beyin dokularına oldukça iyi kaynaşabilmesinden ve her aracı nöronun binlerce uyarıcı nöronu kontrol edebilmesinden yararlandık. Bu özellikler, beyin ritmi anomalileri ve epileptik aktiviteyle ilişkili bilişsel bozuklukların tedavisi için aracı nöronları umut verici bir hedef haline getiriyor.”
Öncelikle, bu biliminsanları önemli bir zorluğu aşmak zorunda kaldılar. Düzgün aracı nöronları naklettiklerinde, büyük olasılıkla Alzheimer hastalığının beyinde toksik bir ortam yaratmasından dolayı işe yarar bir etki görmediler.
Araştırmacılar daha sonra, Nav1.1 olarak adlandırılan bir proteini ekleyerek inhibitör aracı nöronların aktivitesini genetik olarak artırdı. Gelişmiş fonksiyona sahip olan aracı nöronların toksik hastalık ortamının üstesinden gelebildiğini ve beyin fonksiyonunu geri getirdiğini keşfettiler.
Palop şöyle devam ediyor: “Bu optimize edilmiş aracı nöronlar, usta şeflere benzer. Düşen bir orkestrayla bile, bilişsel işlevler için gerekli olan ritimleri ve uyumu eski haline getirebilirler.”
Alzheimer hastalığı için tasarlanmış şefler
Bulgular zamanla Alzheimer hastaları için yeni tedavi seçeneklerinin geliştirilmesine yol açabilir. Gladstone Nörolojik Bilimler Enstitüsü yöneticisi LennartMucke, “Bu hücre mühendisliği ve doku nakli yaklaşımının rejeneratif tıpta sağlanabilecek uygulamaların yanı sıra, bulgular, aracı nöronların işlevini arttıran daha geniş bir kavramın Alzheimer’ın önemli etkilerini ortadan kaldırabileceğini destekliyor” dedi.
