Down-szindróma és pleiotrofin

A Cell Reports folyóiratban október 28-án jelent meg a University of Virginia kutatóinak tanulmánya, amelynek fő megállapítása szerint a pleiotrofin nevű molekula pótlása javíthatja az agyműködést nemcsak Down-szindrómában, hanem más neurológiai kórképekben is, még felnőttkorban is. A tanulmány bizonyítékot szolgáltat arra, hogy az asztrociták – a szinapszismoduláló molekulák kiválasztására specializálódott sejtek – célzott befolyásolásával felnőttkorban is lehetséges az idegi hálózatok „újrahuzalozása”.

Bár az eljárás még távol áll a klinikai alkalmazástól, a kutatók reményt látnak arra, hogy a kiválasztott molekulák hatékony génterápiás vagy fehérjeinfúziós módszerekkel juttathatók el az agyba, javítva a Down-szindrómás betegek életminőségét. A pleiotrofin alkalmazása felnőtt egerekben, jóval az agy fejlődésének lezárulta után is javította az agyműködést, ami arra utal, hogy ez a megközelítés hatékonyabb lehet a korábbi módszereknél, amelyek a terhesség alatt, pontosan időzített beavatkozást igényeltek.

A Down-szindróma az értelmi fogyatékosság leggyakoribb genetikai oka, az Egyesült Államokban évente körülbelül minden 640. újszülöttet érinti. A betegség a sejtosztódás során bekövetkező hibából ered, és fejlődési késést, hiperaktivitást, rövidebb várható élettartamot, valamint fokozott kockázatot jelent szívfejlődési rendellenességek, pajzsmirigybetegségek, illetve hallás- és látásproblémák kialakulására.

A Salk Intézetben Nicola J. Allen vezetésével dolgozó kutatócsoport a Down-szindróma biológiai hátterének mélyebb megértésére törekedett. A vizsgálatok során egér modellszervezetekben fehérjeelváltozások után kutattak az agyban. A pleiotrofin kiemelt figyelmet kapott, mivel rendkívül magas koncentrációban van jelen az agyfejlődés kritikus szakaszaiban, és alapvető szerepet játszik a szinapszisok kialakulásában, valamint az axonok és dendritek fejlődésében - Down-szindrómában pedig ennek a fehérjének a szintje jelentősen csökken.

A pleiotrofin agysejtekhez történő célzott eljuttatása érdekében a kutatók módosított vírusokat, virális vektorokat alkalmaztak. Az asztrocitákba juttatott pleiotrofin jelentős pozitív hatásokat eredményezett: növelte a szinapszisok számát a hippokampuszban – az agy tanulásért és memóriáért felelős központjában –, valamint fokozta az idegi plaszticitást, vagyis az agy azon képességét, hogy új kapcsolatokat alakítson ki és módosítsa a már meglévő nexusokat.

Bár a pleiotrofin szerepe ígéretesnek tűnik, a kutatók hangsúlyozzák, hogy valószínűleg nem ez az egyetlen tényező, amely hozzájárul a Down-szindrómában megfigyelhető idegrendszeri zavarokhoz, és további kutatások szükségesek a betegség komplex hátterének feltárásához. Ennek ellenére a vizsgálat meggyőző bizonyítékot szolgáltat arra, hogy a pleiotrofin célzott alkalmazása a jövőben hozzájárulhat a Down-szindrómás betegek agyműködésének javításához, sőt, más neurológiai betegségek kezelésében is szerepet kaphat. Az a felismerés, hogy az asztrociták képesek olyan molekulákat kiválasztani, amelyek elősegítik az agyi plaszticitást, számos neurológiai kórkép esetében releváns lehet – beleértve a törékeny X-szindrómát, valamint potenciálisan a neurodegeneratív betegségeket, például az Alzheimer-kórt is. Ha sikerül megtalálni a módját annak, hogyan lehet a diszfunkcionális asztrocitákat „átprogramozni” szinaptogén molekulák kiválasztására, az jelentős előrelépést hozhat számos idegrendszeri betegség kezelésében.

Írásunk az alábbi közlemények alapján készült:

Markers in blood and urine may reveal how much ultra-processed food we are eating

Dysregulation of astrocyte-secreted pleiotrophin contributes to neuronal structural and functional deficits in Down syndrome

Irodalmi hivatkozás:

Ashley N. Brandebura et al, Dysregulation of astrocyte-secreted pleiotrophin contributes to neuronal structural and functional deficits in Down syndrome, Cell Reports (2025). DOI: 10.1016/j.celrep.2025.116300