Nova studija tim Kausika Sija iz Stowers Institute pokazuje da funkcionalni oblici amiloidnih proteina, uz pomoć šaperon‑proteina nazvanog Funes, učestvuju u formiranju dugoročnih sećanja kod voćnih mušica. Eksperimenti su pokazali da povišen nivo Funes-a omogućava pamćenje nagrade povezane sa mirisom posle 24 sata, dok varijante Funes-a koje ne indukuju amiloide sprečavaju dugoročno pamćenje. Nalazi otvaraju nove pravce za razumevanje pamćenja i potencijalne terapije, ali su potrebna dodatna ispitivanja u sisara pre primene na ljude.
Šaperon „Funes“ Otkriven: Amiloidni Proteini Mogu Pomoći Formiranju Dugoročnih Sećanja
These Proteins Harm Your Brain—And Form MemoriesEoneren - Getty Images
Amyloidni proteini su dugo predstavljani kao glavni krivci u neurodegenerativnim bolestima poput Alchajmera i Parkinsonove bolesti. Ipak, nova studija istraživača iz Stowers Institute u Kansas Cityju pokazuje da određene, funkcionalne forme amiloida mogu imati ključnu ulogu u pretvaranju kratkotrajnih čulnih utisaka u dugoročna sećanja.
U radu objavljenom u časopisu Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), tim Kausika Sija istraživao je uloge šaperon-proteina — molekula koji pomažu drugim proteinima da pravilno slože svoju trodimenzionalnu strukturu — u mozgu voćne mušice (Drosophila). Iako je mozak ovih insekata malen, on sadrži složenu mrežu od oko 140.000 neurona; nakon mapiranja konektoma 2024. godine, voćna mušica postala je još vredniji model za proučavanje mehanizama pamćenja.
Otkrivanje šaperona „Funes“
Si i saradnici manipulisali su koncentracijama 30 različitih šaperona u centru za pamćenje mušica. Među njima su identifikovali novu klasu šaperona koju su nazvali „Funes” — po liku iz priče Jorgea Luisa Borgesa koji pamti svaki detalj. Tim je pokazao da Funes pomaže formiranju funkcionalnih amiloida koji su neophodni za stabilizaciju dugoročnih promena povezanih sa pamćenjem.
U eksperimentu su mušice obučavane da povežu neprijatan miris sa slatkom nagradom (šećer). Mušice kojima je eksperimentalno povišen nivo Funes-a zadržale su asocijaciju mirisa i nagrade i posle 24 sata. Nasuprot tome, inženjerske varijante Funes-a koje su se i dalje vezivale za protein Orb2 (analognu CPEB proteinima u sisara), ali nisu pokretale amiloidnu konformaciju, nisu omogućile stvaranje dugoročnih sećanja.
"Imamo definitivne dokaze da nervni sistem može uzrokovati da protein formira amiloid u vrlo specifičnom trenutku, na određenom mestu i kao odgovor na određeno iskustvo," rekao je Kausik Si u saopštenju za javnost.
Šta to znači za razumevanje pamćenja i bolesti?
Rezultati podupiru ideju da amiloidi nisu uvek štetni: u kontrolisanim, funkcionalnim oblicima mogu biti esencijalni za stabilizaciju promena sinaptičke ili molekulske prirode koje čuvaju sećanja. Otkrivanje šaperona poput Funes-a otvara dve glavne implikacije:
- Bolje razumevanje mehanizama koji regulišu kada i gde se amiloidi formiraju može pojasniti kako nastaju trajna sećanja.
- Specifični šaperoni mogli bi predstavljati buduće mete za terapije koje pokušavaju da spreče patološku agregaciju bez narušavanja korisnih, funkcionalnih amiloida.
Međutim, autori i komentatori upozoravaju na oprez pri prenošenju nalaza sa voćnih mušica na ljude. Molekulski procesi su često konzervirani, ali čovekov mozak je znatno složeniji, pa su potrebne dodatne studije na modelima sisara pre kliničkih primena.
Si je prethodno otkrio funkcionalne amiloide još 2003. u morskim puževima, a 2020. njegov tim je pokazao da amiloidi mogu funkcionisati kao adaptivni proteini u formiranju sećanja. Novo otkriće šaperona Funes predstavlja važan korak ka razumevanju kako je proces pod kontrolom i otvara nove puteve za dalja istraživanja.
Zaključak: Studija potvrđuje da određene forme amiloida, uz pomoć specifičnih šaperona, mogu biti potrebne za dugoročno pamćenje kod modelnih organizama i postavlja temelje za dalja istraživanja sa potencijalnim terapeutskim implikacijama.
Pomozite nam da budemo bolji.
