Tim Johns Hopkins University razvio je metodu „zap-and-freeze” koja električnim podražajem i brzom fiksacijom zamrzava moždane ćelije u milisekundama, omogućavajući posmatranje sinaptičkih procesa ranije nedostupnih. Studije na miševima i ljudskom tkivu otkrile su ultrabrzu endocitozu (<100 ms) i ukazale na ključnu ulogu proteina dynamin1xA. Nalazi potvrđuju vrednost miševa kao modela i otvaraju put za ispitivanja tkiva pacijenata sa Parkinsonovom bolešću.
'Zap-and-Freeze' Otkriva Ultrabrzu Endocitozu — Nova Metoda Koja Može Pomoći U Razumevanju Parkinsonove Bolesti
Biology nerve cell with biomedicine concept
Istraživači sa Johns Hopkins University School of Medicine razvili su novu metodu nazvanu „zap-and-freeze” koja omogućava zamrzavanje moždanih ćelija u trenutku njihove aktivnosti — u okviru nekoliko milisekundi — kako bi se detaljno proučili procesi koji se inače odvijaju prebrzo za uobičajene metode posmatranja. Tehnika je testirana na očuvanim preseцima moždanog tkiva miševa i ljudi.
Kako funkcioniše „zap-and-freeze”
Metoda kombinuje kratki električni podražaj koji izaziva oslobađanje hemijskih signala u sinapsama i trenutnu fiksaciju tkiva pod visokim pritiskom. Tako se dobija „zamrznuta” slika sinaptičkih događaja u vremenskom prozoru od nekoliko milisekundi, što omogućava snimanje veoma brzih membranskih i vezikularnih promena.
The researchers imaged cell activity milliseconds after stimulation. (Eddings et al.,Neuron, 2025)
Šta su otkrili
Analize su otkrile detalje o radu sinapsi i o vezikulama koje prenose hemijske poruke između neurona — procese koji su ključni za učenje i pamćenje. Posebno su dokumentovali ultrabrzu endocitozu, mehanizam reciklaže vezikula koji se odvija za manje od 100 milisekundi kako u miševima tako i u ljudskim uzorcima.
"Ovaj pristup ima potencijal da otkrije dinamične, visokorezolutne informacije o saobraćaju sinaptičkih membrana u očuvanim uzorcima ljudskog moždanog tkiva", navode Chelsy Eddings i saradnici u radu.
Tim je takođe identifikovao protein dynamin1xA kao ključan za ultrabrzu endocitozu. Otkrivanje te uloge u ljudskom tkivu za prvi put pruža vredne informacije o molekularnim mehanizmima koji mogu biti poremećeni u neurološkim bolestima.
Subscribe to ScienceAlert's free fact-checked newsletter
Veza sa Parkinsonovom bolešću
Iako direktna terapija nije neposredni ishod ovih nalaza, preciznije razumevanje sinaptičkih procesa i reciklaže vezikula može pomoći da se rasvetli šta se menja u mozgovima obolelih od Parkinsonove bolesti. Parkinson je kompleksan poremećaj u kojem gubitak neurona delimično može biti povezan sa disfunkcijama sinapsi, pa će upotreba tehnika kao što je "zap-and-freeze" omogućiti dublja ispitivanja tih promena.
Istraživači planiraju da, uz pristanak pacijenata koji već prolaze invazivne neurohirurške procedure, dobiju uzorke tkiva od osoba sa Parkinsonovom bolešću kako bi uporedili aktivnost vezikula u zdravim i zahvaćenim tkivima.
Zašto je ovo važno
Rezultati koji se podudaraju između miševa i ljudi ukazuju da su miševi i dalje koristan model za proučavanje osnovnih mehanizama ljudskog mozga. Tehnike koje omogućavaju posmatranje sinaptičke dinamike u milisekundama mogu biti ključne za mapiranje promena koje prethode gubitku neurona i otvaraju nove smernice za dalje istraživanje neurodegenerativnih bolesti.
Rad je objavljen u časopisu Neuron.
Pomozite nam da budemo bolji.
