Polscy naukowcy odkryli rolę enzymu MMP-9 w rozwoju padaczki
INFORMATOR. Kraj
naukawpolsce.pl | dodane 23-02-2010
Struktura białka MMP-9
Źrodło: wikipedia.org
Naukowcy z Instytutu Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego PAN jako pierwsi na świecie odkryli rolę enzymu MMP-9 w rozwoju padaczki u gryzoni. Ich odkrycie daje nadzieję na opracowanie w przyszłości nowych leków dla osób chorych na padaczkę.
Badacze zaobserwowali, że w niektórych synapsach mózgu występuje enzym MMP-9, który trawi inne białka na zewnątrz komórek, a jego nadmiar zwiększa ryzyko rozwinięcia się epilepsji.
"Nasze doświadczenia pokazały istnienie nowego mechanizmu działania synaps i rozwoju padaczki. Jest to podstawą do rozpoczęcia badań nad rolą MMP-9 w padaczce u ludzi" - powiedział PAP dr Grzegorz Wilczyński, kierownik Pracowni Neuromorfologii w Instytucie Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego PAN. Uzyskane wyniki są owocem współpracy pomiędzy zespołem dr. Wilczyńskiego i zespołem prof. Leszka Kaczmarka z tegoż Instytutu.
Komórki nerwowe łączą się ze sobą poprzez synapsy, czyli wyspecjalizowane struktury błonowe, pomiędzy którymi jest przestrzeń między synaptyczna, do której wydzielane są rozmaite przekaźniki (neurotransmitery), odgrywające podstawową rolę w przekazywaniu impulsów nerwowych. To, jak aktywny jest nasz mózg, zależy od pracy synaps. Na przykład przy uczeniu się czegoś nowego, niektóre z połączeń synaptycznych ulegają wzmocnieniu, co nazywane jest śladem pamięciowym.
"Synapsy zmieniają się w toku procesów myślowych - zwiększa się siła ich przekaźnictwa, mogą się rozciągać i kurczyć, i to nazywamy plastycznością" - wyjaśnił dr Wilczyński.
Mechanizmów odpowiedzialnych za plastyczność synaps jest kilka i głównie wiążą się ze zmianami receptorów neurotransmiterów oraz zmianami białek, które stanowią część cytoszkieletu, odpowiadającego za ruchy synapsy. Naukowcy zauważyli, że niektóre z synaps mających ulec zmianie, powiększały się nagle, rozpychając się w otoczeniu.
Postawili tezę, że synapsy wydzielają substancję trawiącą i niszczącą struktury ograniczające ich ruch. Podejrzenie padło na enzymy proteolityczne, które trawią białka. W ten sposób odkryto mechanizm, którego do tej pory nie brano pod uwagę podczas prac nad mózgiem i synapsami.
"MMP-9 to metaloproteinaza macierzy zewnątrzkomórkowej 9 - informuje naukowiec. - Jej działanie trawiące białko zależy od jonów cynku. Dalsze badania wykazały, że enzym ten jest syntezowany przez komórki nerwowe".
Ponadto - kontynuuje dr Wilczyński - MMP-9 występuje tylko w części synaps. Na razie nie wiemy, dlaczego w niektórych jest, a w innych go nie ma. Wiemy tylko, że po pobudzeniu mózgu odsetek synaps zawierających MMP-9 wzrasta kilkakrotnie.
Plastyczność synaps, czyli kurczenie się i rozciąganie, odgrywa ważną rolę nie tylko w procesie uczenia się, ale i w chorobach o podłożu synaptycznym. Jedną z nich jest padaczka. Tutaj zmiany w synapsach są bardziej nasilone niż ma to miejsce w procesach uczenia się. "Sądzimy, że również po uszkodzeniu mózgu, po udarze, czy po zapaleniu może dochodzić do nadmiernej produkcji enzymu MMP-9 w synapsach" - dodaje badacz.
Naukowcy z Instytutu Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego PAN prowadzili badania na gryzoniach. U myszy transgenicznych, pozbawionych genu kodującego MMP-9 okazało się, że zmiany plastyczne uległy wyraźnemu osłabieniu. U szczurów, które z powodu modyfikacji genetycznych produkowały więcej MMP-9 zmiany plastyczne nasilały się, zwiększając częstość epizodów padaczkowych.
Aby się jednak przekonać, czy hamowanie enzymu MMP-9 u człowieka zmniejszy objawy padaczki, potrzeba jest wielu lat badań. Po pierwsze trzeba wyjaśnić, czy odkrycia z modelu zwierzęcego przekładają się na życie człowieka.
"Trzeba przeprowadzić dokładne badania, poczynając od sprawdzenia czy MMP-9 jest w synapsach mózgu człowieka i czy ilość tego enzymu zwiększa się w mózgu osób chorujących na padaczkę" - podkreśla dr Grzegorz Wilczyński.
"Prace są w toku - dodaje naukowiec. - Ale nawet zakładając, że uzyskamy odpowiedź pozytywną, próby kliniczne będą musiały potrwać wiele lat. Oprócz tego, że terapie aktywne na modelach zwierzęcych nie działają często u ludzi, istnieje wiele rodzajów padaczki. My badamy padaczkę skroniową, najczęstszą padaczkę u dorosłych. Nie można jednak oczekiwać, że rola MMP-9 okaże się ważna we wszystkich typach tej choroby".
Badacze zaobserwowali, że w niektórych synapsach mózgu występuje enzym MMP-9, który trawi inne białka na zewnątrz komórek, a jego nadmiar zwiększa ryzyko rozwinięcia się epilepsji.
"Nasze doświadczenia pokazały istnienie nowego mechanizmu działania synaps i rozwoju padaczki. Jest to podstawą do rozpoczęcia badań nad rolą MMP-9 w padaczce u ludzi" - powiedział PAP dr Grzegorz Wilczyński, kierownik Pracowni Neuromorfologii w Instytucie Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego PAN. Uzyskane wyniki są owocem współpracy pomiędzy zespołem dr. Wilczyńskiego i zespołem prof. Leszka Kaczmarka z tegoż Instytutu.
Komórki nerwowe łączą się ze sobą poprzez synapsy, czyli wyspecjalizowane struktury błonowe, pomiędzy którymi jest przestrzeń między synaptyczna, do której wydzielane są rozmaite przekaźniki (neurotransmitery), odgrywające podstawową rolę w przekazywaniu impulsów nerwowych. To, jak aktywny jest nasz mózg, zależy od pracy synaps. Na przykład przy uczeniu się czegoś nowego, niektóre z połączeń synaptycznych ulegają wzmocnieniu, co nazywane jest śladem pamięciowym.
"Synapsy zmieniają się w toku procesów myślowych - zwiększa się siła ich przekaźnictwa, mogą się rozciągać i kurczyć, i to nazywamy plastycznością" - wyjaśnił dr Wilczyński.
Mechanizmów odpowiedzialnych za plastyczność synaps jest kilka i głównie wiążą się ze zmianami receptorów neurotransmiterów oraz zmianami białek, które stanowią część cytoszkieletu, odpowiadającego za ruchy synapsy. Naukowcy zauważyli, że niektóre z synaps mających ulec zmianie, powiększały się nagle, rozpychając się w otoczeniu.
Postawili tezę, że synapsy wydzielają substancję trawiącą i niszczącą struktury ograniczające ich ruch. Podejrzenie padło na enzymy proteolityczne, które trawią białka. W ten sposób odkryto mechanizm, którego do tej pory nie brano pod uwagę podczas prac nad mózgiem i synapsami.
"MMP-9 to metaloproteinaza macierzy zewnątrzkomórkowej 9 - informuje naukowiec. - Jej działanie trawiące białko zależy od jonów cynku. Dalsze badania wykazały, że enzym ten jest syntezowany przez komórki nerwowe".
Ponadto - kontynuuje dr Wilczyński - MMP-9 występuje tylko w części synaps. Na razie nie wiemy, dlaczego w niektórych jest, a w innych go nie ma. Wiemy tylko, że po pobudzeniu mózgu odsetek synaps zawierających MMP-9 wzrasta kilkakrotnie.
Plastyczność synaps, czyli kurczenie się i rozciąganie, odgrywa ważną rolę nie tylko w procesie uczenia się, ale i w chorobach o podłożu synaptycznym. Jedną z nich jest padaczka. Tutaj zmiany w synapsach są bardziej nasilone niż ma to miejsce w procesach uczenia się. "Sądzimy, że również po uszkodzeniu mózgu, po udarze, czy po zapaleniu może dochodzić do nadmiernej produkcji enzymu MMP-9 w synapsach" - dodaje badacz.
Naukowcy z Instytutu Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego PAN prowadzili badania na gryzoniach. U myszy transgenicznych, pozbawionych genu kodującego MMP-9 okazało się, że zmiany plastyczne uległy wyraźnemu osłabieniu. U szczurów, które z powodu modyfikacji genetycznych produkowały więcej MMP-9 zmiany plastyczne nasilały się, zwiększając częstość epizodów padaczkowych.
Aby się jednak przekonać, czy hamowanie enzymu MMP-9 u człowieka zmniejszy objawy padaczki, potrzeba jest wielu lat badań. Po pierwsze trzeba wyjaśnić, czy odkrycia z modelu zwierzęcego przekładają się na życie człowieka.
"Trzeba przeprowadzić dokładne badania, poczynając od sprawdzenia czy MMP-9 jest w synapsach mózgu człowieka i czy ilość tego enzymu zwiększa się w mózgu osób chorujących na padaczkę" - podkreśla dr Grzegorz Wilczyński.
"Prace są w toku - dodaje naukowiec. - Ale nawet zakładając, że uzyskamy odpowiedź pozytywną, próby kliniczne będą musiały potrwać wiele lat. Oprócz tego, że terapie aktywne na modelach zwierzęcych nie działają często u ludzi, istnieje wiele rodzajów padaczki. My badamy padaczkę skroniową, najczęstszą padaczkę u dorosłych. Nie można jednak oczekiwać, że rola MMP-9 okaże się ważna we wszystkich typach tej choroby".
Poinformuj znajomych o tym artykule:
REKLAMA
Inne w tym dziale:
- Podnośniki koszowe, usługi dźwigowe. Bydgoszcz REKLAMA
- Żylaki. Leczenie żylaków kończyn dolnych. Bydgoszcz, Inowrocław, Chojnice, Tuchola. REKLAMA
- Ortopeda. Chirurgia ortopedyczna. Medycyna sportowa. Warszawa REKLAMA
- Nowoczesne leczenie i optymizm – najlepsze antidotum na SM
- Choroba poznana 80 lat temu - wciąż nieznana. Rusza pierwsza w Polsce kampania edukacyjna dla pacjentów z ultrarzadkim nowotworem krwi: „Makroglobulinemia Waldenströma. Śladami Doktora Jana”
- Choroba Gauchera – wizytówka polskiego podejścia do chorób ultrarzadkich
- Antykoncepcja awaryjna nabiera tempa: Nowe dane Centrum e-Zdrowia
- Kardiolożka: o serce trzeba dbać od najmłodszych lat
- Ponad 600 tys. Polaków zaszczepiło się przeciw grypie
- Refundacja na papierze. Pacjentki tylko z jednego województwa mogą liczyć na leczenie zgodne z listą refundacyjną, która weszła w życie kilka miesięcy temu
- Pierwsze w Polsce zabiegi ablacji arytmii z zastosowaniem technologii CARTOSOUND FAM. „Niezwykle ważny krok w rozwoju elektrofizjologii”
- Czy starsi pacjenci otrzymają lepszą ochronę jeszcze w tym sezonie?
- Wyzwania hematoonkologii - na jakie terapie czekają polscy pacjenci?
- Wszystkie w tym dziale
REKLAMA
