Чи міг би цей білок утримувати ключ до пам’яті?
Дослідники виявили білок, який відіграє вирішальну роль у збереженні чи відкиданні спогадів. У майбутньому ми могли б використовувати ці знання для розробки кращих препаратів для втрати пам’яті, кажуть вони.
Проблема втрати пам’яті спонукає дослідників спробувати краще зрозуміти роботу мозку, як консолідуються спогади та як і чому ми їх втрачаємо.
Оскільки здатність зберігати свої спогади дозволяє нам зберігати почуття самості та орієнтації у світі, розуміння того, як запобігти хронічній втраті пам’яті, є головним пріоритетом у нейронауці.
Нещодавно група дослідників з Університету Торонто Міссісога в Онтаріо, Канада, - у співпраці з колегами з США та Великобританії - дослідила роль певного білка у формуванні спогадів.
Старший науковий співробітник Іва Зовкіч та її команда провели своє дослідження на мишах, зосередившись особливо на білку під назвою H2A.Z. Цей тип білка називається гістоном, і він зв’язується з ДНК, допомагаючи їй зберігати свою структуру в клітинах.
Їх результати були опубліковані в журналі Звіти стільникових мереж.
H2A.Z та формування пам'яті
Зовкіч та команда працювали як з молодими, так і з віковими мишами, щоб зрозуміти, як білок H2A.Z бере участь у формуванні та придушенні пам'яті.
В рамках експерименту дослідники помістили мишей у нову коробку, щоб змусити ознайомитись із дивним середовищем. Потім, щоб мати можливість перевірити, як білок функціонував у контексті формування пам’яті, тварини піддавалися негативному стимулу, перебуваючи в коробці.
Таким чином, миші створили зв'язок між новим середовищем та поганим досвідом, якому вони піддалися. Другий раз, коли вчені помістили їх у коробку, тепер обережні миші відмовлялися пересуватися та досліджувати, як це було б зазвичай.
Через півгодини після того, як миші зазнали негативного стимулу, Зовкіч та його колеги оцінили мозок тварин на наявність будь-яких змін у тому, як H2A.Z зв'язується з ДНК.
Вони виявили, що у молодих мишей тренування страху було пов'язане з "переважним" зменшенням зв'язків H2A.Z та ДНК у 3048 місцях генів, з якими білки зазвичай зв'язуються, а також збільшенням зв'язків лише у 25 місцях.
Те саме стосувалося літніх мишей, які зазнали зменшення облігацій на 2901 місце та збільшення лише на 9 місць після тренінгу страху.
Це, пояснюють дослідники, означає, що виселення H2A.Z (менша кількість зв'язків між білком і ДНК) пов'язане з формуванням пам'яті, що дозволяє мишам згадувати свій негативний досвід.
"Ми маємо тисячі досвіду щодня, але ми пам'ятаємо лише те, що певним чином є важливим для нас", - зазначає Зовкіч.
«Цей експеримент, - продовжує вона, - використовував дуже прямий досвід навчання, щоб продемонструвати, що H2A.Z, очевидно, служить для придушення пам’яті, і видалення цього білка, здається, […] дозволяє формувати довговічні спогади».
Нова терапевтична мета?
Дослідники також відзначили, що рівні H2A.Z залежали від віку тварин. Таким чином, білок був виявлений на більш високих рівнях у гіпокампі вікових мишей, який є областю мозку, сильно пов’язаною з формуванням пам’яті.
На основі цих спостережень Зовкіч та її команда зробили висновок, що чим вищі рівні H2A.Z, тим більша ймовірність ускладнення формування та збереження пам'яті. Отже, якщо прогресування у віці корелює з більшою кількістю зв’язків H2A.Z, це може пояснити вікову втрату пам’яті.
«Визначення H2A.Z як унікального білка, який бере участь у пам’яті та збільшується зі старінням, може стати великою проблемою для створення генетичних та фармацевтичних методів лікування вікових когнітивних занепадів та деменції. H2A.Z є відносно специфічною терапевтичною мішенню ".
Іва Зовкіч
Наступним кроком звідси, за словами дослідників, буде перевірка своєї теорії на дуже старих мишах. Якщо їх ідеї підтвердяться подальшими дослідженнями, дослідники планують піти вперед і вивчити вплив H2A.Z на людину, організм якої також виробляє цей білок.
Остаточна надія Зовкіча та команди полягає в тому, що їх дослідження врешті-решт призведуть до кращих методів лікування для запобігання та боротьби із втратою пам'яті, пов’язаною з віком.
"Ми завжди намагаємось знайти молекулярні основи для пам'яті, і виявлення того, як гени, пов'язані з пам'яттю, вмикаються і вимикаються - це крок у позитивному напрямку", - підсумовує Зовкіч.
