Da bi neuroni u mozgu radili nesmetano i mogli da obrađuju informacije, centralnom nervnom sistemu je potrebno strogo regulisano okruženje. Ovo se održava krvno-moždanom barijerom, pri čemu specijalizovane endotelne ćelije mozga koje oblažu unutrašnje zidove krvnih sudova regulišu razmenu molekula između cirkulatornog i nervnog sistema.
Ranije studije su pokazale da različite funkcije koje zavise od ovih ćelija, kao što je integritet krvno-moždane barijere ili regulacija dovoda krvi u mozak, opadaju tokom života osobe. Ova disregulacija dovodi do disfunkcije moždane vaskulature i stoga je glavni doprinos medicinskim stanjima kao što su moždani udari i demencija.
Međutim, molekularne promene koje su u osnovi ovog gubitka funkcije ostale su uglavnom nejasne. Da bi poboljšali naše mehaničko razumevanje, istraživači sprovode studije molekularnog profilisanja kako bi istražili različite komponente endotelnih ćelija mozga i prikupili svoje nalaze u velikim bazama podataka.
„Transkriptom – to jest, RNK sadržana u endotelnim ćelijama – je od tada prilično sveobuhvatno mapiran“, kaže profesor LMU Martin Dichgans, direktor Instituta za istraživanje moždanog udara i demencije u bolnici Univerziteta u Minhenu i glavni istraživač u SiNergi. Klaster izvrsnosti. „Ono što je nedostajalo su odgovarajući podaci o kompletnom skupu proteina u ćelijama, proteomu.
Studija nedavno objavljena u časopisu Nature Aging, u kojoj su dali veliki doprinos istraživači iz LMU-a i SiNergi-a, sada je zatvorila ovaj jaz u znanju.
Za studiju, tim je razvio protokol za obogaćivanje endotelnih ćelija mozga kod miševa, što omogućava rešavanje promena u sastavu proteina povezanih sa uzrastom. Koristeći nenadziranu (kompjuterski potpomognutu) klaster analizu, naučnici su zatim povezali ovu dinamiku proteina sa biološkim funkcijama.
„Naši rezultati pokazuju disregulaciju ključnih molekula uključenih u unos supstanci u ćelije, u reciklaži receptora i u degradaciji molekula unutar specifičnih ćelijskih odeljaka zvanih lizozomi“, kaže Dichgans.
Jedna od najupečatljivijih promena odnosila se na smanjenje proteina uključenih u transport posredovan vezikulom. Pored toga, studija pruža dokaze da nedostatak apolipoproteina E, proteina uključenog u metabolizam lipida, rezultira potpisom ubrzanog starenja endotela.
„Rezultati dopunjuju i proširuju nalaze iz studija o sekvenciranju RNK endotelnih ćelija mozga tokom starenja“, rezimira Dichgans. „Naš proteomski pristup obuhvata procese koji nisu otkriveni na nivou RNK.“
Sve u svemu, studija nudi okvir za razumevanje važnih endotelnih signalnih puteva tokom starenja i služi kao baza podataka za buduće analize funkcije endotela mozga. Istraživači stavljaju na raspolaganje svoje podatke o obilju proteina endotela miša u vezi sa uzrastom u javno dostupnoj bazi podataka za dalju upotrebu.
