Protein u cerebrospinalnoj tečnosti pomaže u jačanju ćelija koje održavaju funkciju mozga.
Naučnici su decenijama pokušavali da razotkriju misterije zašto se pamćenje smanjuje sa godinama. Sada su otkrili mogući lek — cerebrospinalnu tečnost iz mlađih mozgova1.
Cerebrospinalna tečnost (CSF) mladih miševa može poboljšati funkciju pamćenja kod starijih miševa, izvještavaju istraživači danas u časopisu Nature. Direktna moždana infuzija mladog CSF-a verovatno poboljšava provodljivost neurona kod starijih miševa, što poboljšava proces stvaranja i prizivanja sećanja. Tim takođe sugeriše da su poboljšanja uglavnom posledica specifičnog proteina u tečnosti.
„Ovo je super uzbudljivo iz perspektive osnovne nauke, ali takođe gleda na terapeutske primene“, kaže Marija Lehtinen, neurobiolog u Bostonskoj dečijoj bolnici u Masačusetsu.
CSF je verzija plazme centralnog nervnog sistema: supa esencijalnih jona i hranljivih materija koja ublažava mozak i kičmenu moždinu i neophodna je za normalan razvoj mozga. Lekari ga često koriste kao indikator zdravlja mozga i biomarker neuroloških bolesti. Ali kako sisari stare, CSF gubi deo svoje snage. Te promene mogu uticati na ćelije povezane sa pamćenjem, kaže koautor Tal Iram, neuronaučnik sa Univerziteta Stanford u Kaliforniji. „Možemo li učiniti nešto po tom pitanju ponovnim izlaganjem ovih ćelija mlađoj CSF?“ ona pita. „To je bilo glavno pitanje.“
Prvi korak za Iram i njen tim bio je da ostarelim miševima daju iskustvo koje će pamtiti. Tim je 20-mesečnim miševima dao tri mala električna udara na stopalo u tandemu sa nekoliko bleskova svetlosti i zvuka, kako bi se stvorila asocijacija između svetla i šoka. Istraživači su zatim dali u mozak jedne grupe od 8 miševa CSF od miševa starih 10 nedelja, dok je kontrolnoj grupi od 10 miševa dat veštački CSF.
Posle tri nedelje, miševi su se suočili sa istim zvucima i svetlima, ali ovog puta bez šoka – rekreirajući kontekst straha bez stvarne akcije koja izaziva strah. Skoro 40% miševa koji su primili mlad CSF setilo se šoka i ukočilo se od straha, ali to se dogodilo samo kod oko 18% miševa koji su dobili veštačku CSF. Nalazi sugerišu da mladi likvor može da povrati neke padove u sposobnostima starenja mozga. „Šire implikacije je da je mozak i dalje savitljiv i da postoje načini da se poboljša njegova funkcija“, kaže koautor Toni Viss-Corai, neuronaučnik sa Stanforda. „Nije sve izgubljeno.“
Rad na CSF inspirisan je prethodnim radom Viss-Corai-a koji pokazuje da plazma mladih miševa može obnoviti funkciju pamćenja kod starijih glodara2,3. Start-up čiji je suosnivač Viss-Corai, Alkahest u San Karlosu u Kaliforniji, sproveo je mala ispitivanja koja sugerišu neke kognitivne prednosti kod miševa i ljudi sa demencijom s obzirom na proizvode kompanije izvedene iz plazme. Druge grupe istražuju različite metode za korišćenje mlade plazme, ali ova oblast je još uvek u povoju.
Hipokampus je centar za kontrolu memorije mozga: odgovoran je za stvaranje, zadržavanje i prizivanje uspomena. Tim je stoga pogledao ovu strukturu u obliku morskog konjića da bi bolje razumeo kako mladi CSF može poboljšati funkciju pamćenja ostarelih miševa. Istraživači su otkrili da je struktura poboljšala gene koji se odnose na ćeliju zvanu oligodendrocit. Oligodendrociti proizvode mijelinski omotač oko repova neurona, u suštini „plastični premaz preko žica u mozgu“, kaže Viss-Corai. I kao izolacija žice, taj omotač pomaže u provodljivosti. Konkretno, CSF pomaže da se generiše više oligodendrocita u ranoj fazi poznatih kao oligodendrocite progenitorske ćelije. Generisanje više ćelija koje izoluju nervne veze pomaže u održavanju funkcije mozga, dodaje Viss-Corai.
Istraživači su takođe izolovali protein iz CSF koktela za koji je druga analiza pokazala da je ubedljiv kandidat za poboljšanje pamćenja: faktor rasta fibroblasta 17 (Fgf17). Infuzija Fgf17 imala je sličan efekat obnavljanja memorije kao infuzija CSF. Štaviše, davanje miševima antitela koje je blokiralo funkciju Fgf17 narušilo je sposobnost pamćenja glodara.
Iramu je trebalo više od godinu dana da usavrši proces prikupljanja likvora i da ga unese u drugi mozak. Sakupljanje je izuzetno izazovno, kaže ona, i mora se obaviti sa preciznošću. Svaka kontaminacija krvi će uništiti tečnost. Pritisak u mozgu je delikatan balans, tako da infuzija mora biti spora i na određenoj lokaciji u mozgu: moždanoj komori. Delikatna procedura može predstavljati izazove za upotrebu kod ljudi, kaže Julie Andersen, koja proučava Alchajmerovu i Parkinsonovu bolest na Institutu za istraživanje starenja Buck u Novatu, Kalifornija.
„Ovo su zaista radno intenzivni i izuzetno izazovni eksperimenti. Ovde su uradili mnogo zaista lepog posla“, dodaje Lehtinen, koji je napisao prateći članak News & Wievs u Nature4.
Čini se da Fgf17 i CSF obećavaju eliksire za zdravlje mozga, ali istraživanje načina na koje CSF interaguje sa oligodendrocitima i kako su te ćelije uključene u pamćenje, biće važno za poboljšanje našeg razumevanja starenja mozga, kažu Iram i Viss-Corai. Verovatno postoje i drugi faktori u CSF osim Fgf17 koji utiču na kognitivne funkcije, kažu Andersen i Lehtinen.
Iako je vađenje likvora iz tela izazovno, Lehtinen primećuje da ne postoji nedostatak tečnosti u populaciji pacijenata. „Zaista možemo početi da zamišljamo različite načine razvoja novih tretmana i terapija.“
