Dlouhodobá paměť možná závisí na prionech  
Navzdory své špatné pověsti mají priony i pozitivní role. U mlžů se nyní zjistilo, že takový protein souvisí se známkami tvorby dlouhodobé paměti. Mohlo by jít o obecnější jev týkající se živočichů stojících na vývojovém žebříčku nad mořskými mlži, tedy i obratlovců.


Trvalost paměti je problém, který našemu poznání úspěšně vzdoruje. Přestože naše zážitky jsou dočasné a většina události se stane jen jednou, v mozku se nám udějí jakési změny, které zajistí trvalou vzpomínku. Parta výzkumníků z Kansasu si položila otázku, jak by  příroda mohla takový stabilní stav zajistit, když má k dispozici jen nestabilní biologický materiál.  Vyšlo jim, že by mělo jít o změny zprostředkované molekulami proteinů, které mají vlastnosti prionů.

Zvětšit obrázek
Kausik Si ( pátý z leva) se svým kolektivem z Stowers Institute for Medical Research, Kansas City

Mladík Kausik Si ze Stowers Institute for Medical Research z Missouri se dal dohromady s nobelistou, new-yorčanem Erikem Kandelem a přichází s teorií, že za paměť vděčíme prionům. Přesněji jejich schopnosti zaujímat dva různé stavy, přičemž jeden z těchto stavů (prostorové struktury prionového proteinu) je trvalého charakteru a navíc oplývá schopností se obnovovat.


S tím obnovováním se to má následovně. Jakmile totiž prionový protein jednou zaujme změněnou podobu, vnucuje ji všem dalším strukturam s nimiž se dostane do kontaktu. V případě chorob, jako je nemoc šílených krav (BSE) je taková infekčnost na škodu. Ale při obnově proteinu v místech, kde prochází paměťová stopa, může být schopnost donutit náhradu „myslet si totéž“, doslova požehnáním. Tato teorie není jen planým mudrováním. Pokusy se sledováním paměťových stop a chováním jednoho z rodiny CPEB proteinů regulujícího  mRNA translaci) na modelovém organismu, je k takovým myšlenkám opravňují.

 

Zvětšit obrázek
Eric R. Kandel, americký psycholog rakouského původu, nositel Nobelovy ceny za objevy při přenosu signálů v nervové soustavě. Díky němu víme, že fosforylace iontových kanálů a exprese nových proteinů  je spojena s vytvářením  dlouhodobých paměťových stop.


Priony, lépe řečeno prionům podobné proteiny, jsou v přírodě rozšířené struktury. Vyskytují se dokonce i u velmi primitivních organismů jako jsou kvasinky. Za zvrhávání se prionového proteinu v prion vděčíme i takovým procesům, jako je prokvášení vín na vysoký obsah alkoholu.


Siův tým pracoval se Zejem  (Aplysia). Tento mořský mlž dosahuje délky až 38 cm a podobá se rosolovité hmotě, z níž vyčnívají 4 tykadla. Ulita je vyvinuta jen jako průsvitná plochá skořepina. V nebezpečí vypouští fialovou tekutinu. Miláčkem neurologů je Aplysia depilans, jehož původní domovinou je Středomoří. Již desetiletí je oblíbeným laboratorním organismem a tak jej najdeme v laboratořích  všech kontinentů. Reakce těchto mlžů se dají trénovat a dotyk spojený se šokem si pamatují až měsíc.

 

Zvětšit obrázek
Zej obrovský (Aplysia depilans). Pokud mutant takového měkkýše s poničeným genem proteinu CPEB začne zapomínat, bude to přímý důkaz, že dlouhodobá paměť se bez prionů neobejde.


Delší dobu je také známo, že jednoduché naučené chování je navozeno stimulací sady senzorických a motorických nervů serotoninem. Si  se svým týmem ve snaze přijít tomu na kloub zkoumal chování prionového proteinu  v místě synapse. Zajímal se o reakce ve chvílích, kdy je v nervovém spoji vyloučen serotonin.
Podařilo se zjistit, že protein CPEB (mlží obdoba prionového proteinu obratlovců) si charakteristiku prionu podržuje i v místě jeho přirozeného výskytu – v senzorických neuronech plže. V přítomnosti serotoninu (nervového přenašeče) se přepíná do stavu prionu a ochotně se pospojuje se svými „kolegy“ s nimiž se setká. To zřejmě navodí změny k trvalému propojení nervových buněk. Přídavek protilátky, která je namířena proti CPEB proteinu, takovému shlukování brání.  Zdá se, že se tak naše poznatky posouvají až na samý základ změny krátkodobého nervového spoje na dlouhodobý. Mohlo by jít o samotný proces učení se a uchování paměti na úrovni buňky.
Sám první autor článku v časopisu Cell ale připomíná, že i přes tento poznatek ještě nemají v ruce nezvratný důkaz, že by blokování aktivity CPEB také paměť zhoršovalo. K rozuzlení této kazy chtějí vědci využít plžího mutanta. Ten by díky změněnému proteinu (neschopnému se měnit v prion), měl naučené věci také rychle zapomínat. Jak zde již zaznělo, oratlovci také mají obdobu CPEB proteinu. U myší například poškození prionového proteinu vede ke zvýšení vnímavosti k bolesti. Připravované  pokusy se zapomětlivým plžem by možná již brzo mohly ukázat cestu, jak by šlo vylepšovat lidskou paměť a možná nejen ji.


Pramen: University of Kansas Medical Center

Datum: 06.02.2010
Tisk článku

Kosmická paměť - Král Miloslav
 
 
cena původní: 298 Kč
cena: 265 Kč
Kosmická paměť
Král Miloslav
Související články:

Priony základem paměti?     Autor: Josef Pazdera (06.01.2004)



Diskuze:

Žádný příspěvek nebyl zadán



Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni














Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace