Białko Klotho na poprawę pamięci i umiejętności ruchowych

[KopalniaWiedzy.pl 314]

Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Francisco odkryli, że podawanie myszom w różnym wieku i kondycji fragmentu białka Klotho szybko poprawia ich osiągi poznawcze i fizyczne.

Wcześniejsze badania ujawniły związki między podwyższonym poziomem białka Klotho i lepszym funkcjonowaniem poznawczym, ale studia te prowadzono na myszach genetycznie zmodyfikowanych w taki sposób, by stale produkowały duże stężania Klotho lub u ludzi wyposażonych w działające podobnie warianty genów. Wskutek tego nadal nie było wiadomo, czy Klotho można podawać jak lek, by w szybkim tempie poprawić funkcjonowanie poznawcze u myszy lub ludzi z normalnym bądź niskim stężeniem hormonu. Jak zapewnia prof. Dena Dubal, teraz już wiadomo, że białko ma potencjał terapeutyczny.

Autorzy artykułu z pisma Cell Reports zauważyli, że wstrzykiwany myszom fragment białka Klotho poprawia m.in. uczenie przestrzenne, a także pamięć roboczą, ale trudno powiedzieć, w jaki sposób do tego dochodzi, bo nie ma dowodów, by z krwi hormon dostawał się do mózgu. Naukowcy porównują tę sytuację do prozdrowotnego wpływu ćwiczeń na mózg. Wiadomo, że tak się dzieje, ale nie wiadomo jak.

Korzystne efekty pojawiały się u młodych myszy w ciągu kilku godzin i utrzymywały się dłużej, niż Klotho pozostawało aktywne w organizmie. To sugeruje, że nawet pojedyncza dawka daje długoterminowe skutki. Prawdopodobnie chodzi o remodelowanie synaps [...].

Amerykanie prowadzili też eksperymenty na starszych, 18-miesięcznych gryzoniach (to mysi odpowiednik wieku 65 lat u ludzi). Okazało się, że pojedynczy zastrzyk z hormonu wystarczył, by znacząco poprawić zdolność nawigowania i uczenia nowych zadań.

W dalszej kolejności zespół prowadził badania na myszach produkujących ludzką α-synukleinę (ASN), która w przebiegu choroby Parkinsona tworzy tzw. ciała Lewy'ego. Uważa się, że ASN przyczynia się do zaburzeń ruchowych występujących w parkinsonie. Kiedy gryzoniom tym podano Klotho, poprawiło się ich funkcjonowanie motoryczne. Zwierzęta lepiej i chętniej eksplorowały terytorium, mimo że w ich mózgach nadal występowało neurotoksyczne białko. Mając to na uwadze, Amerykanie podejrzewają, że terapia Klotho zwiększa w jakiś sposób odporność chorego mózgu.

Ekspresja Klotho zachodzi w różnych tkankach, a zwłaszcza w cewkach dystalnych w nerce, splocie naczyniówkowym w mózgu, a także w przytarczycach. Jest to złożony hormon, który ma kilka form i wpływa na wiele układów w organizmie.

Od postaci związanej z błoną enzym oddziela fragment, który krąży z krwią i płynem mózgowo-rdzeniowym. Fragment wstrzykiwany przez zespół Dubal przypominał odcięty enzymatycznie kawałek. Ponieważ Klotho nie pokonuje bariery krew-mózg, nie wiadomo, w jaki sposób wpływa na działanie mózgu.

W ramach wcześniejszych badań Dubal i inni wykazali, że u zmodyfikowanych genetycznie myszy, które od urodzenia produkują dużo hormonu, występuje więcej podjednostek GluN2B receptora NMDA. Podjednostki te biorą udział w długotrwałym pobudzeniu synaptycznym (jest to zjawisko krytyczne dla uczenia i pamięci). Autorzy najnowszego badania spodziewali się, że u myszy "leczonych" Klotho także wystąpi podwyższona liczba GluN2B, tak się jednak nie stało. Zamiast tego po miesiącach powtarzania eksperymentów i analizowania danych zaobserwowano zwiększoną aktywność już istniejących podjednostek.

By to ostatecznie potwierdzić, wybiórczo blokowano GluN2B. W takiej sytuacji podjednostki nie były aktywowane przez Klotho.

Analiza ok. 4 tys. białek miała pokazać, które zmieniają się razem u myszy poddanych terapii Klotho. Stwierdzono, że hormon oddziałuje przede wszystkim na sygnalizację receptora glutamatergicznego, a więc i na GluN2B.

« powrót do artykułu