Ma már egyre többet tudunk róla, de még mindig titokzatosnak számít az agy azon képessége, hogy át tudja rendezni az áramköreit, ezzel lehetővé téve számunkra egy sor feladat elvégzését. Ennek hála például képesek lehetünk felidézni az ismerős arcokat, vagy éppen meg tudunk tanulni új készségeket. A Kaliforniai Műszaki Intézet tudósai most azt is felfedték, hogy a cukor bonyolult molekuláiban jelen lévő szulfátcsoportok, az úgynevezett glükózaminoglikánok (GAG) kulcsszerepet játszanak az agy ezen tulajdonságában, azaz a „plaszticitásában” vagy alkalmazkodóképességében. A cukorról szóló kutatást egereken végezték, így eddig az ő agyukra vonatkoztatva vontak le következtetéseket. Az eredményeiket az American Chemical Society őszi ülésén mutatták be.
Ez a felfedezés azért fontos, mert megvilágíthatja az emberi memória működését – ezzel stratégiákat kínálva az idegi kapcsolatok javítására a különböző sérülések után.
A cukrokat általában a gyümölcsök vagy desszertek édes ízével társítjuk, de valójában egy hatalmas csoportjuk létezik, számtalan típussal. A különböző cukortípusok összekapcsolásával összetett cukorszerkezetek változatos spektruma hozható létre. A fent említett GAG-ok akkor jelennek meg, amikor ezek a struktúrák továbbkötődnek más vegyi anyagokhoz, például a szulfátcsoportokhoz.
Ha tanulmányozzuk a GAG-ok kémiáját az agyban, akkor közelebbről megismerhetjük az agy plaszticitását, és remélhetőleg a jövőben felhasználhatjuk ezeket az információkat a memóriában részt vevő idegi kapcsolatok helyreállítására vagy azok javítására
– nyilatkozta Dr. Linda Hsieh-Wilson, a projekt vezetője.
A GAG-ok, különösen az agyban elterjedt kondroitin-szulfát néven ismert forma, számtalan fehérjét szabályoznak, és a struktúrájuk többször is változhat életünk során, például egyes betegségek nyomán. Ez a specifikus cukorfajta „perineuronális hálóknak” nevezett struktúrákat hozhat létre, amelyek behálózzák az egyes agysejteket, megerősítve a köztük lévő kapcsolatokat. Az összetett cukormolekulák tehát szabályozzák a neuronokat körülvevő perieuronális hálók kialakulását, hogy segítsenek stabilizálni az agyi kapcsolatokat.
A tudósokat most különösen az érdekli, hogy a szulfátcsoportok hogyan kapcsolódnak ezekhez a cukrokhoz, mivel ezeknek a mintáknak a megváltoztatása olyan létfontosságú folyamatokat befolyásolhat, mint a neuroplaszticitás és a szociális memória, ennek megértése pedig megnyithatja az utat a rengeteg agyi betegség kezeléséhez.
A kísérletek során a csapat eltávolította azt a gént az egerekből, ami felelős ezeknek a szulfátmintázatoknak a létrehozásáért. Ezután pedig különös dolgot tapasztaltak: észleltek hibákat a neuronokat körülvevő hálókban, de azok száma összességében megugrott. A kísérletben részt vevő egerek nem tudtak felismerni olyan egereket, amelyekkel korábban már találkoztak – ez pedig arra utalva, hogy ezeknek a mintáknak nagy szerepe van a társadalmi emlékezetben.
Ez az eredmény azt sugallja, hogy lehetséges manipulálni ezeket a hálókat serdülőkorban vagy felnőttkorban bizonyos szinaptikus kapcsolatok átkötése vagy megerősítése érdekében
– mondja Hsieh-Wilson.
A csapat azt is vizsgálja, hogy a GAG-ok hogyan befolyásolják a neuronok károsodás utáni regenerálódását. A munka a fehérjereceptorok pontos meghatározása körül forog – ezek lépnek kölcsönhatásba a cukormintázatokkal. Az első eredmények azt sugallják, hogy bizonyos minták megakadályozhatják a regenerációt. Ha pedig ezeket a folyamatokat a tudósok képesek lennének blokkolni, akkor olyan kezeléseket dolgozhatnak ki, amelyek elősegítik a neuronok újjáépítését.
Ha jobban megismerjük ezt a folyamatot, az egyszer majd segíthet helyrehozni bizonyos neurodegeneratív betegségeket vagy a szélütések által okozott károkat.
Még több egészségcikk:
