Magyarázat a Down-kórt kísérő kognitív károsodására

Régóta foglalkoznak a Down-kórban szenvedőkre jellemző kognitív károsodás okának felderítésével. A közelmúltban egy nemzetközi kutatócsoport egérkísérletekkel igazolta, hogy a károsodott memóriafunkciók és a tanulási nehézségek hátterében egy SNX27 nevű fehérje csökkent termelődése állhat. Szingapúri kutatóknak most a pontos mechanizmust is sikerült tisztázniuk.

A Nature Communications című folyóiratban megjelenő közleményükben arról számolnak be, hogy az SNX27 protein az AMPA-receptorokon keresztül befolyásolja az agyi ingerületátvitelt. A serkentő jellegű, glutaminerg transzmisszióban részt vevő AMPA receptorok kulcsszerepet töltenek be az agyi ingerületek idegsejtről idegsejtre történő továbbításában. Ehhez elengedhetetlen, hogy a Na⁺/K⁺/Ca²⁺ ioncsatornaként működő AMPA fehérje megfelelő mennyiségben jelenjen meg az idegsejtek felszínén. Ezt a folyamatot segíti az SNX27 protein, amelyről most kimutatták, hogy az idegsejtek kémiai információkat „fogadó nyúlványaiban” (azaz a dendritekben és a dendriteken lévő „tüskékben”) fordul elő nagy mennyiségben.

Ahhoz, hogy pontosan megértsük, hogyan jut szerephez az SNX27 fehérje a memóriafolyamatokban, tudnunk kell, hogy a tanulási és az emlékezési folyamatok alapja az idegsejtek közötti ingerületátadás hatékonyságának hosszú távú potencírozása, amelynek fennmaradásáért az AMPA receptorok felelősek. Az új kutatási eredmények azt jelzik, hogy az AMPA receptor csak akkor tudja betölteni feladatát a hosszú távú potencírozásban, ha az SNX27 protein kellő mennyiségben áll rendelkezésre az idegsejtekben.

A Down-kórban szenvedők esetében a 21-es kromoszóma extra kópiája az SNX27-expresszió csökkenéséhez vezet, aminek következtében csökken az AMPA receptorok száma („szinaptikus kifejeződése”). Ennek eredményeként károsodik az idegsejtek közötti jelátvitel, vagyis romlik a hosszú távú potencírozás hatásfoka, ami a tanulási és memóriafolyamatok károsodásában nyilvánul meg.

A fent említett korábbi egérkísérletekben génkiütött egyedeket vizsgáltak annak felderítésére, milyen hatással van az idegrendszer anatómiájára és működésére az SNX27 fehérjét kódoló gén teljes vagy részleges hiánya. Megállapították, hogy ha a gén mindkét (apai és anyai) allélje hiányzik a szervezetből (Snx27^−/− egerek), a fiziológiásnál sokkal kevesebb idegsejt mutatható ki a hippocampusban és az agykéregben, ami súlyos működésbeli károsodást von maga után. Ha e génnek csak az egyik allélje hiányzik (Snx27^+/− egerek), neuroanatómiai szempontból nincs számottevő eltérés az egészséges egyedekhez képest, de az élettaninál jóval kevesebb szinapszis alakul ki az idegsejtek között. Ezzel összefüggésben a szinapszisokbeli glutaminerg receptorok (NMDA és AMPA receptorok) száma is csökken, ami végeredményben a tanulási és az emlékezési folyamatok károsodásában nyilvánul meg. Kimutatták továbbá, hogy ha a Down-kór egérmodelljében sikerül megnövelni az SNX27 protein termelődését a hippocampusban, az javítja a szinapszisokbeli ingerületátvitelt és enyhíti a kognitív károsodást.

Távlatokban gondolkodva a kutatók a terápia szemszögéből is nagy jelentőségűnek látják annak tisztázását, milyen szignálfolyamatok és célmolekulák állnak a Down-kórra jellemző kognitív deficit hátterében. Úgy vélik, az SNX27 fehérje termelődésének helyreállítása – egyelőre csak mint elvi terápiás lehetőség – alkalmas lehetne a Down-kórt kísérő kognitív károsodás enyhítésére.