A magashegyi környezethez alkalmazkodott állatok genetikai sajátosságai új távlatokat nyithatnak az idegrendszeri károsodások kezelésében, miután kutatók kimutatták, hogy egy speciális génmutáció nemcsak az oxigénszegény környezet túlélését segíti, hanem az idegrostok védőburkának regenerációját is támogatja.

A Cell Press gondozásában megjelenő Neuron folyóiratban publikált tanulmány szerint ez a természetes biológiai mechanizmus akár olyan betegségek terápiájában is hasznosítható lehet, mint a sclerosis multiplex vagy a cerebrális parézis.

Még rengeteget lehet tanulni

A kutatást vezető Liang Zhang, a Sanghaji Közlekedési Egyetem Orvostudományi Karának Songjiang Kórházából hangsúlyozta, hogy „az evolúció a természet nagyszerű ajándéka, amely gazdag génválasztékot biztosít az élőlények számára a különböző környezetekhez való alkalmazkodáshoz”, majd hozzátette, hogy „még rengeteget tanulhatunk a természetben spontán kialakult genetikai alkalmazkodásokból” – emeli ki a Science Daily.

A mielinhüvely kulcsszerepet tölt be az agy és a gerincvelő működésében, mivel ez a zsíros védőréteg biztosítja, hogy az elektromos idegi jelek gyorsan és hatékonyan haladjanak végig az idegrostok mentén.

Amennyiben a korai agyfejlődés során oxigénhiány lép fel, ez a réteg sérülhet, ami újszülötteknél cerebrális parézis kialakulásához vezethet, ugyanakkor felnőtteknél a mielinkárosodás a sclerosis multiplex egyik meghatározó jellemzője. Emellett az időskorral gyakoribbá váló csökkent agyi vérellátás szintén hozzájárulhat a mielin sérüléséhez, ami többek között kisérbetegséghez vagy vaszkuláris demenciához vezethet.

Újszülött egereket is vizsáltak

Korábbi vizsgálatok már feltárták, hogy a Tibeti-fennsíkon, mintegy 4500 méteres átlagos tengerszint feletti magasságban élő jakok és tibeti antilopok hordoznak egy mutációt a Retsat nevű génben, amely feltehetően segíti az agyműködés fenntartását tartósan alacsony oxigénszint mellett. Zhang és munkatársai ezért azt vizsgálták, vajon ez a genetikai eltérés képes-e megvédeni a mielinhüvelyt is.

Kísérleteik során újszülött egereket egy héten át olyan oxigénszintnek tettek ki, amely több mint 4000 méteres magasságnak felel meg, majd összehasonlították a Retsat mutációt hordozó és az azt nem hordozó állatok teljesítményét.

A mutációval rendelkező egerek jobban szerepeltek a tanulási, memória- és szociális viselkedést mérő teszteken, miközben agyukban vastagabb és kiterjedtebb mielinréteget mutattak ki az idegrostok körül.

A részletes molekuláris elemzés

A kutatók ezt követően azt is megvizsgálták, hogy a mutáció képes-e helyreállítani a már kialakult, sclerosis multiplexhez hasonló mielinkárosodást. Az eredmények szerint a Retsat mutációval rendelkező egerekben a sérült területek gyorsabban és teljesebb mértékben regenerálódtak, ráadásul nagyobb számban jelentek meg érett oligodendrociták, vagyis azok a sejtek, amelyek a mielin előállításáért felelősek.

A részletes molekuláris elemzés kimutatta, hogy a mutációval rendelkező állatok agyában emelkedett az ATDR nevű, A-vitaminból származó anyagcseretermék szintje, mivel a genetikai változás fokozza az A-vitamint aktív formákká alakító enzimek működését. Ezek az aktív metabolitok elősegítik az oligodendrociták növekedését és érését, ami közvetlenül támogatja a mielinhüvely újjáépülését.

Amikor a kutatók ATDR-t juttattak sclerosis multiplexhez hasonló állapotban lévő egerek szervezetébe, az állatoknál enyhébb lefolyású betegséget és javuló mozgásfunkciókat tapasztaltak, ami arra utal, hogy a természetes eredetű molekula terápiás potenciállal bírhat.

Zhang szerint „az ATDR minden ember szervezetében jelen van, eredményeink pedig arra utalnak, hogy létezhet egy alternatív megközelítés, amely természetesen előforduló molekulák felhasználásával kezeli a mielinkárosodással összefüggő betegségeket”.