Τα ελαττωματικά εγκεφαλικά κυκλώματα που παρατηρούνται στο σύνδρομο Down ενδέχεται να οφείλονται στην έλλειψη ενός βασικού μορίου, απαραίτητου για την ανάπτυξη και τη σωστή λειτουργία του νευρικού συστήματος, σύμφωνα με νέα επιστημονική μελέτη.
Οι ερευνητές εντόπισαν ως βασικό παράγοντα την πλειοτροπίνη, ένα μόριο που παίζει καθοριστικό ρόλο στον σχηματισμό των εγκεφαλικών συνάψεων και στη σωστή ανάπτυξη των νευρικών κυττάρων. Η αποκατάστασή του, όπως διαπιστώθηκε, θα μπορούσε να βελτιώσει τη λειτουργία του εγκεφάλου όχι μόνο στο σύνδρομο Down αλλά και σε άλλες νευρολογικές παθήσεις, πιθανώς ακόμη και σε ενήλικες.
Η μελέτη πραγματοποιήθηκε σε εργαστηριακά ποντίκια και όχι σε ανθρώπους, γεγονός που σημαίνει ότι η προσέγγιση απέχει ακόμη πολύ από το να εφαρμοστεί ως θεραπεία. Ωστόσο, τα αποτελέσματα θεωρούνται ιδιαίτερα ενθαρρυντικά, καθώς η χορήγηση πλειοτροπίνης βελτίωσε τη λειτουργία του εγκεφάλου σε ενήλικα ποντίκια, πολύ μετά την ολοκλήρωση της ανάπτυξής τους. Αυτό υποδηλώνει ότι η μέθοδος θα μπορούσε να προσφέρει σημαντικά πλεονεκτήματα σε σχέση με παλαιότερες προσπάθειες ενίσχυσης των εγκεφαλικών κυκλωμάτων στο σύνδρομο Down, οι οποίες θα απαιτούσαν εξαιρετικά ακριβείς παρεμβάσεις σε πολύ περιορισμένα χρονικά παράθυρα κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης.
«Αυτή η μελέτη είναι πραγματικά συναρπαστική, επειδή αποδεικνύει ότι μπορούμε να στοχεύσουμε τα αστροκύτταρα, έναν τύπο εγκεφαλικών κυττάρων που ειδικεύονται στην έκκριση μορίων που ρυθμίζουν τις συνάψεις, προκειμένου να επανασυνδέσουμε τα εγκεφαλικά κυκλώματα σε ενήλικες», δήλωσε η Δρ Ashley N. Brandebura από την Ιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου της Βιρτζίνια.
Όπως τόνισε, «αν και απέχουμε ακόμη πολύ από την εφαρμογή σε ανθρώπους, τα ευρήματα μας δίνουν ελπίδα ότι τέτοια μόρια θα μπορούσαν στο μέλλον να χορηγηθούν αποτελεσματικά, είτε μέσω γονιδιακών θεραπειών είτε με έγχυση, με στόχο τη βελτίωση της ποιότητας ζωής των ατόμων με σύνδρομο Down».
Οι επιστήμονες αναζήτησαν κυτταρικές πρωτεΐνες που έχουν τροποποιηθεί στους εγκεφάλους εργαστηριακών ποντικών, που χρησιμοποιούνται ως μοντέλα της πάθησης. Μέσα από αυτή τη διαδικασία, αναγνώρισαν την πλειοτροπίνη ως ένα ιδιαίτερα ελπιδοφόρο υποψήφιο μόριο. Η πρωτεΐνη αυτή εμφανίζεται σε πολύ υψηλά επίπεδα σε κρίσιμες φάσεις της εγκεφαλικής ανάπτυξης και διαδραματίζει ουσιαστικό ρόλο στον σχηματισμό των συνάψεων, καθώς και στην ανάπτυξη των νευρικών «πομπών» και «δεκτών», γνωστών ως άξονες και δενδρίτες. Στο σύνδρομο Down, ωστόσο, τα επίπεδά της είναι μειωμένα.
Για να διαπιστώσουν αν η αποκατάσταση της πλειοτροπίνης μπορεί να βελτιώσει τη λειτουργία του εγκεφάλου, οι ερευνητές τη χορήγησαν στα ποντίκια χρησιμοποιώντας τροποποιημένους ιούς, γνωστούς ως ιικούς φορείς και διαπίστωσαν ότι η στόχευση των αστροκυττάρων είχε σημαντικά οφέλη, όπως την αύξηση του αριθμού των συνάψεων στον ιππόκαμπο, μια περιοχή του εγκεφάλου που σχετίζεται άμεσα με τη μνήμη και τη μάθηση.
Παράλληλα, η χορήγηση της πλειοτροπίνης ενίσχυσε την εγκεφαλική «πλαστικότητα», δηλαδή την ικανότητα του εγκεφάλου να σχηματίζει ή να τροποποιεί συνδέσεις, μια διαδικασία κρίσιμη για τη μάθηση και τη μνήμη.
«Τα αποτελέσματά μας δείχνουν ότι μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τα αστροκύτταρα ως φορείς για τη μεταφορά μορίων που ενισχύουν την πλαστικότητα του εγκεφάλου», επισημαίνουν οι επιστήμονες. «Αυτό θα μπορούσε μελλοντικά να μας επιτρέψει να επανασυνδέσουμε ελαττωματικά κυκλώματα και να βελτιώσουμε τη συνολική εγκεφαλική απόδοση».
Παρά τα ενθαρρυντικά ευρήματα, οι ερευνητές υπογραμμίζουν ότι η πλειοτροπίνη δεν αποτελεί τη μοναδική αιτία των προβλημάτων στα εγκεφαλικά κυκλώματα που σχετίζονται με το σύνδρομο Down. Απαιτείται περαιτέρω έρευνα για την κατανόηση των πολύπλοκων παραγόντων που συμβάλλουν στην πάθηση. Ωστόσο, η μελέτη προτείνει μια καινοτόμο προσέγγιση που θα μπορούσε να αποδειχθεί ωφέλιμη και για άλλες νευρολογικές διαταραχές.
«Η ιδέα ότι τα αστροκύτταρα μπορούν να μεταφέρουν μόρια που προκαλούν πλαστικότητα στον εγκέφαλο έχει ευρύτερες επιπτώσεις», σημειώνουν οι επιστήμονες. «Θα μπορούσε να εφαρμοστεί σε άλλες νευροαναπτυξιακές διαταραχές, όπως το σύνδρομο εύθραυστου Χ, αλλά ίσως ακόμη και σε νευροεκφυλιστικές παθήσεις όπως η νόσος Αλτσχάιμερ. Αν καταφέρουμε να “επαναπρογραμματίσουμε” τα διαταραγμένα αστροκύτταρα ώστε να μεταφέρουν τα κατάλληλα μόρια, ενδέχεται να έχουμε πολύ ευεργετικά αποτελέσματα σε πολλές διαφορετικές ασθένειες».
Τα ευρήματα δημοσιεύθηκαν στο επιστημονικό περιοδικό Cell Reports
Πηγή: University of Virginia
