Studie, na níž vědkyně z CEITEC MU začala pracovat během svého předchozího postdoktorandského působení v Mezinárodním centru klinického výzkumu Fakultní nemocnice u sv. Anny v Brně (ICRC-FNUSA), ukázala, že laboratorní myši, kterým amyloidový prekurzorový protein (APP) chyběl, nebyly po úrazu mozku schopny aktivovat běžné opravy. Tato zjištění mohou pomoci lépe pochopit narušené regenerační procesy u Alzheimerovy nemoci.
APP je molekula známá především jako zdroj škodlivých proteinů ukládaných v mozku pacientů s Alzheimerovou nemocí. Nyní se ukazuje, že funguje také jako zásadní faktor spouštějící opravnou reakci mozku. Český výzkumný tým ve spolupráci s partnery z USA a Velké Británie zjistil, že pokud APP chybí již během raného vývoje, mozek není schopen spustit obvyklé mechanismy oprav na molekulární úrovni. Studie byla publikována v prestižním časopise Alzheimer’s & Dementia.
Ve studii vědci porovnávali běžné laboratorní myši s geneticky upravenými, kterým APP zcela chyběl. Obě skupiny podstoupily kontrolované poranění mozkové kůry napodobující traumatické poškození mozku. Deset týdnů po úrazu se u běžných myší aktivovaly genové a proteinové opravné procesy, zatímco u myší bez zkoumaného proteinu se neobjevila žádná reakce – mozek na poranění vůbec nereagoval.
Překvapivě se ukázalo, že mozek myší bez APP vykazuje vzorce genové exprese podobné těm, které se jinak vyskytují u zdravých myší až po úrazu. Podle autorů to znamená, že absence APP udržuje mozek v jakémsi „trvalém režimu opravy“, který mu paradoxně brání reagovat na nové poškození.
„Zjistili jsme, že pokud APP chybí už od raného vývoje, mozek se nedokáže adaptovat na trauma,“ říká první autorka studie Valentina Lacovich Strašil z CEITEC MU. „Z hlediska genové exprese se takový mozek chová, jako by už byl poraněný – a proto při skutečném zranění nereaguje.“
Změny byly patrné jak na úrovni aktivace genů, tak i v produkci bílkovin zapojených do opravy buněk. Nejvýraznější rozdíly se týkaly genů zodpovědných za tvorbu ribozomů (buněčných „továren“ na bílkoviny) a přenos nervových signálů. Mozek bez APP se zároveň jevil jako nedovyvinutý – nedokončil vývojové procesy typické pro zdravé jedince.
Studie ukazuje APP jako důležitý prvek, který ovlivňuje, jak mozkové buňky aktivují své geny a vytvářejí potřebné bílkoviny. Skutečnost, že absence APP brání mozku reagovat na poškození, otevírá nové cesty k pochopení mechanismů, které vedou k postupné ztrátě nervových funkcí u Alzheimerovy choroby. Porozumění těmto regulačním drahám by v budoucnu mohlo přispět k vývoji cílenějších léčebných strategií.
Další informace naleznete na stránkách CEITEC MU.