Reprogramarea Celulară Poate Revigora Neuronii Responsabili de Memorare

Cercetătorii au aplicat tehnica de reprogramare parțială celulară pe neuronii care codifică memoria (engrame) și au observat îmbunătățiri ale memoriei în modele de Alzheimer și la șoareci sănătoși. Reprogramarea parțială celulară, care folosește anumiți factori pentru a întineri celulele păstrându-le identitatea, a arătat rezultate promițătoare în diverse condiții și tipuri de celule, inclusiv în cazul neuronilor. Reîntinerirea acestor celule cerebrale, care durează toată viața, este esențială pentru extinderea semnificativă a duratei de viață, având în vedere că, spre deosebire de majoritatea organelor, creierul nu poate fi pur și simplu înlocuit.

Într-un studiu recent publicat în revista Neuron, o echipă de cercetători de la Institutul Federal de Tehnologie din Lausanne (EPFL) a reușit reprogramarea țintită a celulelor engram, neuronii specifici care codifică amintirile. Echipa a utilizat trei dintre cei patru factori Yamanaka – Oct4, Sox2 și Klf4 – pentru a crea cocktailul de reprogramare OSK; cMyc a fost omis. Această formulă „prescurtată” permite o reprogramare mai sigură, fără dez-diferențiere, și este analogă cu cea utilizată în primul studiu clinic de reprogramare celulară la oameni.

Cercetătorii au dezvoltat un sistem dual-AAV ingenios, cu un virus care poartă un activator transcripțional ce se activează în timpul învățării și altul care codifică factorii OSK. Întregul sistem este controlat de doxiciclină: înlăturarea acesteia din apa de băut deschide o fereastră de etichetare în jurul evenimentului de învățare, astfel încât doar neuronii activi în timpul învățării sunt marcați și reprogramați. Doxiciclina este apoi reintrodusă pentru a opri expresia.

Studiul a început cu șoareci de 9-10 luni, care, la fel ca oamenii, prezintă declinuri cognitive legate de vârstă. Animalele în vârstă au arătat o scădere a comportamentului de înghețare (reprezentând o memorizare mai slabă a pericolului) comparativ cu șoarecii tineri, confirmând deteriorarea memoriei legată de vârstă. Șoarecii în vârstă injectați cu OSK au revenit la niveluri de înghețare similare cu cele ale tinerilor. Important, engramurile hipocampale reprogramate au fost preferențial reactivate la reamintire, sugerând o îmbunătățire specifică a celulelor funcționale.

Reprogramarea a inversat și semnele celulare legate de vârstă, păstrând totodată destinul neuronal. „Aceste rezultate sugerează că inducția OSK nu duce la pierderea identității celulare, ci mai degrabă o întărește,” afirmă articolul.

Pentru a testa dacă efectul se extinde și la memoria îndepărtată, care depinde de cortexul prefrontal medial (mPFC) și nu de hipocamp, echipa a țintit engramurile mPFC într-o cohortă separată de șoareci în vârstă folosind același sistem. Din nou, controalele în vârstă au arătat o înghețare deficitară, în timp ce șoarecii în vârstă injectați cu OSK nu. Cercetătorii au detectat restaurarea identității și a markerilor funcționali, demonstrând că efectul nu este specific unei regiuni.

Apoi, au trecut la șoarecii APP/PS1, care dezvoltă patologie amiloidă și deficiențe de memorie și sunt adesea utilizați ca model pentru boala Alzheimer. Într-un test cu labirint acvatic de cinci zile, șoarecii APP/PS1 de control au arătat o utilizare redusă a strategiilor de căutare spațială și au parcurs trasee mai lungi comparativ cu controalele de tip sălbatic, indicând deficiențe cognitive.

reprogramare celulară, neuronii memoriei, engram, Institutul Federal de Tehnologie Lausanne, factori Yamanaka, cocktail OSK, doxiciclină, memorie, îmbătrânire cerebrală, extensie a vieții, neuron, hipocamp, cortex prefrontal medial, boala Alzheimer, modelul APP/PS1, înghețare comportamentală, memorie spațială, labirint acvatic, studiu Neuron, cercetare neurologică

Sursa: Lifespan Life Extension