Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Leicester έχουν ρίξει νέο φως στο πώς οι νευρώνες στον εγκέφαλο επικοινωνούν μεταξύ τους. Αυτό θα μπορούσε ενδεχομένως να βοηθήσει στην κατανόηση του πώς και γιατί συμβαίνει μια σειρά νευροεκφυλιστικών ασθενειών.
Η ομάδα, με επικεφαλής τον Δρ. Joern Steinert από την Μονάδα Τοξικολογίας του MRC στο Πανεπιστήμιο του Leicester, διαπίστωσε ότι το σημαντικό μόριο που υπάρχει σε ολόκληρο το ζωικό βασίλειο, συμπεριλαμβανομένου του ανθρώπινου σώματος, που ονομάζεται νιτρικό οξείδιο, διαδραματίζει ζωτικό ρόλο στη ρύθμιση των λειτουργιών των νευρώνες όχι μόνο στην περιφέρεια αλλά και στον εγκέφαλο, βοηθώντας να αποκρυπτογραφήσουμε το «μωσαϊκό» της γνώσης για το πώς επικοινωνεί ο εγκέφαλός μας.
Το μονοξείδιο του αζώτου είναι ένα σηματοδοτικό μόριο που εμπλέκεται σε πολλές φυσιολογικές και παθολογικές διεργασίες που βοηθούν στη διάλυση των αιμοφόρων αγγείων, την αύξηση της παροχής αίματος και τη μείωση της αρτηριακής πίεσης.
Η νέα έρευνα, η οποία χρηματοδοτείται από το Συμβούλιο Ιατρικών Ερευνών και δημοσιεύεται στο περιοδικό PLOS Biology , διαπίστωσε ότι το νιτρικό οξείδιο ρυθμίζει επίσης τις λειτουργίες των νευρώνων μέσω της διαμόρφωσης ενός σημείου σηματοδότησης σε μια σύναψη – το σημείο όπου συνδέονται δύο νευρώνες και οι νευροδιαβιβαστές απελευθερώνονται.
Αυτός ο κανονισμός αλλάζει τη θέση της πρωτεΐνης- καλούμενης σύμπλοκο-εντός μιας συνάψεως και ρυθμίζει την ποσότητα του νευροδιαβιβαστή που απελευθερώνεται. «Έδειξα για πρώτη φορά ότι αυτή η πρωτεΐνη συμπλόνης μπορεί να ρυθμιστεί ή να τροποποιηθεί έτσι ώστε να είναι πλέον σε θέση να προσαρμόσει τη λειτουργία μιας συνάψεως και τελικά του νευρώνα», λέει ο Δρ Steinert.
«Αυτό θα έχει μεγαλύτερες επιπτώσεις στην παγκόσμια λειτουργία του εγκεφάλου που πρέπει να ρυθμίζεται συνεχώς και να προσαρμόζεται στις μεταβολές της ζήτησης. Οι συνέπειες σχετίζονται επίσης με νευρολογικές παθήσεις, στις οποίες η ακριβής σηματοδότηση μπορεί να πάει στραβά και να αφήσει τον νευρώνα ανίκανο να λειτουργήσει.
Η έρευνα αυτή μπορεί επίσης να βοηθήσει στην καλύτερη κατανόηση των νευρολογικών συνθηκών, όπως αυτές που παρατηρούνται σε πολλές νευροεκφυλιστικές νόσους. Εάν οι οδοί που χαρακτηρίσαμε δεν είναι σωστές, μπορεί εύκολα να διαταράξουν την λειτουργία ολόκληρου του εγκεφάλου και να οδηγήσουν σε νευρωνικό θάνατο.
Η ομάδα διερεύνησε το νευρικό μονοπάτι στο φρούτο Drosophila melanogaster. Ανιχνεύουν κυρίως τις αλλαγές στη λειτουργία των νευρώνων ή την ηλεκτρική πυροδότηση ενός μόνο νευρώνα. Οι ερευνητές στη συνέχεια χρησιμοποίησαν γενετικές μεθόδους για να εκφράσουν συγκεκριμένες πρωτεΐνες ενδιαφέροντος σε συγκεκριμένους νευρώνες, χρησιμοποιώντας διάφορες μεθόδους για να απεικονίσουν πρωτεΐνες και μόρια μέσα στους νευρώνες προκειμένου να ανιχνεύσουν αλλαγές στη θέση και λειτουργία τους μέσα σε ένα νευρώνα.