Naukowcy z Stanford University wykonali kolejny krok w kierunku lepszego zrozumienia oraz opracowania terapii na choroby neurodegeneracyjne, takie jak choroba Alzheimera. Odkryli, że ścieńczenie glikokaliksu – warstwy węglowodanowej pokrywającej powierzchnię komórek – może przyczyniać się do rozwoju tych schorzeń i być związane z procesem starzenia.
Czym jest glikokaliks?
Glikokaliks to warstwa cukrowa pokrywająca błonę komórkową komórek zwierzęcych. Składa się z proteoglikanów, glikoprotein i glikolipidów. Jest kluczowym elementem bariery krew-mózg, chroniącym mózg przed szkodliwymi substancjami. Jednocześnie umożliwia transport niezbędnych składników odżywczych, co zapewnia homeostazę tego narządu.
Poza tym glikokaliks pełni szereg innych istotnych funkcji, w tym ochronę mechaniczną komórek nerwowych oraz udział w rozpoznawaniu komórek przez układ odpornościowy. Dodatkowo reguluje adhezję komórkową, wpływając na interakcje międzykomórkowe i procesy sygnalizacyjne.
Glikokaliks zmienia się wraz ze starzeniem się organizmu
Naukowcy przeprowadzili badania na starzejących się myszach. Wykazali, że glikokaliks pokrywający ich komórki mózgowe ulega degeneracji wraz z postępem procesu starzenia. Zjawisko to osłabia funkcjonowanie bariery krew-mózg, która odgrywa kluczową rolę w utrzymaniu homeostazy układu nerwowego.
Utrata szczelności bariery prowadzi do przenikania szkodliwych substancji do komórek nerwowych, co może inicjować stan zapalny. W konsekwencji dochodzi do pogorszenia funkcji poznawczych oraz zwiększonego ryzyka rozwoju chorób neurodegeneracyjnych.
Naukowcy, w opublikowanym niedawno badaniu, przeanalizowali wpływ starzenia na barierę krew-mózg, koncentrując się na jednym z kluczowych składników glikokaliksu – mucynach. Odkryli, że ich ilość znacząco maleje wraz z wiekiem, co prowadzi do zaburzeń homeostazy mózgu.
Modyfikacja warstwy cukrowej szansą na skuteczną terapię chorób neurodegeneracyjnych
Naukowcy poddali starzejące się komórki nerwowe myszy modyfikacji, przywracając im wcześniej utracone mucyny. Następnie przeprowadzili badania oceniające funkcje poznawcze zwierząt. Wykazano, że u myszy poddanych modyfikacji warstwy cukrowej nastąpiła poprawa przestrzennej pamięci roboczej oraz procesów uczenia się i pamięci zależnych od hipokampa. Efekty te były skorelowane ze zmniejszeniem stanu zapalnego oraz poprawą funkcji bariery krew-mózg
Wyniki badania dają nadzieję na opracowanie skutecznej terapii, która mogłaby spowolnić, a być może nawet odwrócić przebieg chorób neurodegeneracyjnych.
Badanie opublikowano w czasopiśmie Nature.
