Hogyan tartják egymással a kapcsolatot a neuronok?

A Cell Reports folyóiratban április 22-én jelent meg az Auburn University kutatóinak cikke, amelyben az agysejtek összekapcsolódásának egyik alapvető módját írták le, felfedezésük pedig új ismeretekkel szolgálhat az Alzheimer-kór kialakulásának megértésében. A mostani tanulmányban a kutatók azt tárták fel, hogy a neuronok - az agyunkat alkotó sejtek - egyszerű vezikulumok segítségével tartják fenn kapcsolataikat, ám a kapcsolattartás módja az Alzheimer-kóros betegeknél megváltozik.

Évtizedek óta foglalkoztatja a tudósokat, hogy az agysejtek hogyan tartják egymással a kapcsolatot akkor is, amikor éppen nem küldenek aktívan jeleket. Dr. Michael W. Gramlich és kutatócsoportja most először adta meg a választ.

“Azt találtuk, hogy a neuronok egyfajta természetes, entrópián alapuló erőt használnak - mint egy láthatatlan ragasztót -, hogy erősen tartsák a kapcsolataikat” - nyilatkozta Dr. Gramlich. “És amikor ez a folyamat nem működik megfelelően, az bizony az Alzheimer-kór korai jele lehet.”

Képzeljünk el egy várost, ahol az összes közlekedési lámpa mindig működik, és az autók hatékonyan közlekednek. Most képzeljük el, mi történik, ha néhány lámpa meghibásodik - az autók feltorlódnak, a forgalom lelassul, és káosz alakul ki. Ez hasonló ahhoz, ami az agyban történik, amikor az Alzheimer-kór korai szakaszában az idegsejtek nem képesek fenntartani kapcsolataikat. Az egészséges agyban az idegsejtek meghatározott molekuláris szabályok alapján még nyugalmi állapotban is kapcsolatban maradnak egymással. Az Alzheimer-kórban azonban ezek az összeköttetések elkezdenek felbomlani, ami memóriavesztéshez és kognitív hanyatláshoz vezet.

Dr. Gramlich csoportja felfedezte, hogy a neuronok a bennük található vezikulumokat egy meghatározott sűrűségen tartják annak érdekében, hogy megőrizzék ezeket a létfontosságú kapcsolatokat. Korszerű mikroszkópok és számítógépes modellek segítségével megállapították, hogy minél sűrűbbek ezek a vezikulumok, annál erősebb a neuronok közötti nexus. Az eredmények arra is utalnak, hogy a neuronok a vezikulumok sűrűségét használják a kapcsolatok növelésére vagy csökkentésére is.

A tanulmány egyik legizgalmasabb eredménye, hogy az ezekben a neuronális kapcsolódásokban bekövetkező változások az Alzheimer-kór korai figyelmeztető jelei lehetnek, mivel sikerült kimutatni, hogy az Alzheimer-kór által érintett agyakban a vezikulumok sűrűsége jelentősen megváltozik, ami megzavarja az agy kommunikációs képességét. Míg a korábbi kutatócsoportok az Alzheimer-kór biológiai alapjaira összpontosítottak, ez a tanulmány azt mutatja, hogy az alapvető fizika és a biológia együttes alkalmazása új utat jelenthet az Alzheimer-kór kezelésében.

“Ez a felfedezés teljesen új megközelítést jelent az Alzheimer-kór kezelésében” - fejtette ki Dr. Gramlich. “Ha megtaláljuk a módját, hogy helyreállítsuk ezeket a kapcsolatokat, akkor talán képesek lehetünk lassítani vagy akár meg is előzni a betegség által okozott károk egy részét.”

Írásunk az alábbi közlemények alapján készült:

Neurons use simple physics to maintain their connections, but these processes change in Alzheimer's patients

Presynaptic recycling pool density regulates spontaneous synaptic vesicle exocytosis rate and is upregulated in the presence of β-amyloid

Irodalmi hivatkozás:

Presynaptic recycling pool density regulates spontaneous synaptic vesicle exocytosis rate and is upregulated in the presence of beta-amyloid, Cell Reports (2025). DOI: 10.1016/j.celrep.2025.115410. www.cell.com/cell-reports/full … 2211-1247(25)00181-0