Studiul șoarecilor descoperă medicamentul pentru a spori memoria
Cercetătorii investigau modul în care celulele răspund la stresul biologic. Aceeași cale biochimică pe care acționează molecula ar putea fi într-o zi vizată la oameni pentru a îmbunătăți memoria, potrivit Peter Walter, dr., Autorul principal al studiului.
Descoperirea moleculei și rezultatele testelor de memorie ulterioare la șoareci au fost publicate în eLife, un jurnal științific online cu acces deschis.
Într-un test de memorie, șoarecii normali au reușit să mute o platformă scufundată de aproximativ trei ori mai repede după ce au primit injecții cu substanța chimică puternică decât șoarecii care au primit injecții simulate.
Șoarecii care au primit substanța chimică și-au amintit mai bine indicii asociați cu stimuli neplăcuti - genul de condiționare a fricii care ar putea ajuta un șoarece să nu fie pradă.
Cercetarea pare să indice că unele procese contra-intuitive pot fi implicate în dezvoltarea memoriei.
În special, descoperirile sugerează că, în ciuda a ceea ce pare a fi importanța de a avea cele mai bune mecanisme biochimice pentru a maximiza puterea memoriei, evoluția nu pare să le fi furnizat, a spus Walter.
„Se pare că procesul de evoluție nu a optimizat consolidarea memoriei; altfel nu cred că am fi putut îmbunătăți modul în care am făcut-o în studiul nostru cu șoareci normali și sănătoși ”, a spus Walter.
Substanța chimică care crește memoria a fost selectată din 100.000 de substanțe chimice. Substanțele au fost examinate pentru potențialul lor de a perturba o cale biochimică de protecție în celule care este activată atunci când celulele nu sunt în măsură să țină pasul cu nevoia de a plia proteinele în formele lor de lucru.
Cu toate acestea, dr. Carmela Sidrauski, colegă postdoctorală UCSF, a descoperit că substanța chimică acționează în interiorul celulei dincolo de calea biochimică care activează acest răspuns proteic desfășurat, pentru a avea un impact mai larg ceea ce este cunoscut sub numele de răspuns integrat la stres.
În acest răspuns, mai multe căi biochimice converg pe un singur lynchpin molecular, o proteină numită eIF2 alfa.
Oamenii de știință au știut că, în organismele care variază în complexitate, de la drojdie la om, există diferite tipuri de stres celular - o restanță de proteine desfășurate, lumină UV care dăunează ADN-ului, o lipsă de blocuri de aminoacizi necesare pentru a produce proteine, infecții virale, fier deficiență - declanșează diferite enzime care acționează în aval pentru a opri eIF2 alfa.
„Printre altele, inactivarea eIF2 alfa este o frână pentru consolidarea memoriei”, a spus Walter - poate o consecință evolutivă a unei celule sau a unui organism care se adaptează mai bine în alte moduri.
Dezactivarea eIF2 alfa formează producția majorității proteinelor, dintre care unele pot fi necesare pentru formarea memoriei, a spus Walter. Inactivarea alfa eIF2 crește, de asemenea, producția de câteva proteine cheie care ajută celulele să facă față stresului.
Co-autor al studiului, dr. Nahum Sonenberg, de la Universitatea McGill, a legat anterior memoria și eIF2 alfa în studiile genetice la șoareci, iar grupul său de laborator a efectuat, de asemenea, testele de memorie pentru studiul actual.
Produsul chimic identificat de cercetătorii UCSF se numește ISRIB, care înseamnă inhibitor integrat al răspunsului la stres. Cercetătorii au descoperit că ISRIB combate efectele inactivării alfa eIF2 în interiorul celulelor.
ISRIB prezinta proprietati farmacocinetice bune [modul in care un medicament este absorbit, distribuit si eliminat], traverseaza usor bariera hematoencefalica si nu prezinta nici o toxicitate evidenta la soareci, ceea ce il face foarte util pentru studii la soareci, a spus Walter.
Aceste proprietăți indică, de asemenea, că ISRIB ar putea servi ca un bun punct de plecare pentru dezvoltarea medicamentelor umane, potrivit Walter.
Walter a spus că este în căutarea oamenilor de știință cu care să colaboreze în noi studii de cunoaștere și memorie la modelele de șoareci ale bolilor neurodegenerative și ale îmbătrânirii, folosind ISRIB sau molecule conexe.
În plus, substanțe chimice precum ISRIB ar putea juca un rol în combaterea cancerelor, care profită de răspunsurile la stres pentru a-și alimenta propria creștere, a spus Walter.
La un nivel mai de bază, a spus Walter, el și alți oameni de știință pot folosi acum ISRIB pentru a afla mai multe despre rolul răspunsului proteic desfășurat și al răspunsului la stres integrat în boli și fiziologie normală.
Sursa: Universitatea din San Francisco
