BRCA1, białko naprawy DNA, odgrywa ważną rolę w prawidłowym uczeniu i pamięci

[KopalniaWiedzy.pl 361]

Naukowcy z Instytutów Gladstone'a odkryli, że białko BRCA1, które bierze udział w mechanizmie naprawy uszkodzonego DNA, odgrywa ważną rolę w prawidłowym uczeniu i pamięci. W chorobie Alzheimera w neuronach występuje niedobór BRCA1, a spadek ilości tego białka może powodować deficyty poznawcze.

Dotąd wiedziano, że uszkodzona kopia genu BRCA1 zwiększa prawdopodobieństwo zachorowania na raka sutka i raka jajnika.

BRCA1 badano do tej pory głównie w kontekście podziału (namnażania) komórek w nowotworach [...]. Byliśmy więc zaskoczeni odkryciem, że odgrywa ono również ważną rolę w neuronach, które się nie dzielą i w chorobach neurodegeneracyjnych charakteryzujących się utratą tych komórek - podkreśla dr Elsa Suberbielle.

W dzielących się komórkach BRCA1 bierze udział w naprawie dwuniciowych pęknięć DNA (ang. double-strand breaks, DSB), do których dochodzi w czasie urazu. W neuronach takie pęknięcia pojawiają się jednak nawet w normalnych okolicznościach, np. po zwiększonej aktywności mózgu. Akademicy dywagowali, że w komórkach mózgu cykle uszkodzenia i naprawy DNA ułatwiają uczenie i zapamiętywanie, dlatego nierównowaga między tymi procesami zaburza te zdolności.

By przetestować ten pomysł, Amerykanie zmniejszyli poziom BRCA1 w neuronach myszy. Brak białka naprawczego prowadził do akumulacji uszkodzeń DNA, kurczenia neuronów, a także deficytów uczenia i pamięci.

Ponieważ choroba Alzheimera wiąże się z podobnymi neuronalnymi i poznawczymi zaburzeniami, zespół zastanawiał się, czy u ich podłoża również leży spadek stężenia BRCA1. Z tego powodu zbadano poziom BRCA1 w neuronach mózgów zmarłych z alzheimeryzmem. Okazało się, że w porównaniu do grupy kontrolnej bez demencji, poziom BRCA1 w komórkach nerwowych chorych był o 65-70% niższy. Chcąc ustalić przyczynę tego zjawiska, Amerykanie potraktowali hodowle komórek neurotoksycznym beta-amyloidem, który gromadzi się w mózgach pacjentów. Doprowadziło to spadku poziomu białka, co sugeruje, że to właśnie beta-amyloid odpowiada za wadliwą naprawę DNA. Kolejnym potwierdzeniem tej hipotezy było ustalenie przez badaczy z Instytutów Gladstone'a, że gromadzenie beta-amyloidu w neuronach myszy też zmniejszało poziom BRCA1. Obecnie prowadzone są testy, czy zwiększenie stężenia BRAC1 w modelu mysim może zapobiec albo odwrócić neurodegenerację i problemy pamięciowe.

« powrót do artykułu