Tudomány
Az agyvisszaszívott agykutató
2010. január 17. 11:11
.jpg)
A hippokampusz alapvető sejtes és szinaptikus mechanizmusaival foglalkozik a 32 éves Szabadics János, 2009 kiemelkedő fiatal tudósa.
A fiatal kutató elnyerte az Egyesült Királyság legnagyobb jótékonysági alapítványa, a biomedikális kutatásokat finanszírozó Wellcome Trust és a Magyar Tudományos Akadémia Lendület programja támogatását, és saját laboratóriumot (Celluláris Neurofarmakológia) indított Pesten, a Kísérleti Orvostudományi Kutatóintézetben (KOKI).
– Miért éppen a hippokampusz érdekli?
– A kortexnek ez a része manapság az egyik legintenzívebben kutatott agyterület, ezért nagy eséllyel derülnek ki vele kapcsolatban érdekes, fontos tények. Már ma is sokat tudunk sejttípusairól és szinaptikus kapcsolati rendszeréről. Tudjuk, hogy fontos szerepet tölt be a deklaratív memóriában (tények tárolása és előhívása), amelyhez a különféle élmények vagy események diszkrét módon való megkülönböztetése szükséges. Azonban az, hogy milyen sejtaktivitás vezet egy-egy konkrét reprezentáció kialakulásához, még nem világos. A jövő feladata, hogy az ismert tulajdonságú sejtekhez és hálózatokhoz hozzárendelje a megfelelő funkciókat (például események reprezentálása). A további átfogó kutatás révén jó esélyünk van arra, hogy az összetett idegi funkciókat is megértsük, kezdve a molekuláris és sejtes működésektől az idegi hálózatokon át egészen az adott viselkedési körülmények között aktiválódó agyterület meghatározásáig. Ha sikerül feltárni ezeknek a komplex folyamatoknak (molekula – sejt – hálózat – aktivitás – cselekvés) az összefüggéseit a hippokampuszban, a megszerzett tudást más, szintén nagyon fontos agyterületekkel kapcsolatban is felhasználhatjuk, azaz a hippokampális idegi hálózatok működésének megértése révén nagyban segítjük más, részben hasonló működési elvű rendszerek megértését. Sőt hozzájárulhatunk ahhoz, hogy egyes, a hippokampuszhoz köthető betegségek (például a temporális lebeny epilepszia) kialakulását is megismerjük és azokra megfelelő válaszokat tudjunk adni.
– Az Akadémia honlapján olvasható életrajza szerint ön még az Egyesült Államokban kidolgozott egy vizsgálatot, amit szeretne Magyarországon meghonosítani. Kifejtené, mi ez a módszer?
– Az 1970-es években kitalált és azóta már mások által is sokat fejlesztett patch clamp technikát fejlesztettem tovább. Az eredeti módszer szerint egy üvegkapillárist rátapasztunk a sejt membránjára és átszúrjuk azt, így befolyásolni tudjuk az aktivitását. Ezzel a metódussal két egymáshoz közeli sejtet tudunk szemügyre venni. Az általam használt módszer: – kicsi lépés előre – nem a sejttestből, hanem az axonból vezetünk el ingerületet, így egymástól távoli sejtek kapcsolatát is vizsgálhatjuk. A célom az, hogy részletesen feltárjam az olyan alapvető sejtes és szinaptikus folyamatokat, amelyek létrehozzák a hippokampusz két részterülete, a gyrus dentatus és CA3 kölcsönhatását. A gyrus dentatusban található szemcsesejtek axonjai, a moharostok a külső környezetről közvetítenek új, aktuális információkat, a CA3 piramissejtjeinek szinaptikus kapcsolatai korábbi emléknyomokat tárolnak. A változatos helyi GABAerg sejtek (jelenleg 23-félét ismerünk belőlük) által létrehozott szinaptikus gátlás alapvetően szabályozza a moharostok és a helyi piramissejtek által közvetített serkentést. A CA3 területén található két fő serkentő pálya kölcsönhatása elengedhetetlen szerepet játszik új információk és korábbi emléknyomok megkülönböztetésében és összehasonlításában. Ezen idegsejthálózatok működésének és tanulási folyamatokban betöltött szerepének jobb megértése rámutathat olyan új gyógyszerkutatási célokra (adott gátló sejttípus működését befolyásoló anyagok), amelyek specifikusan befolyásolhatják korábbi emléknyomok és új tapasztalatok idegi feldolgozását. Fontos, hogy itt a KOKI-ban segítséget kaphatok a munkámhoz, mert ez az intézmény a hippokampusz morfológiájának vizsgálata, az innen történő ingerületelvezetések területén a világ egyik legjobb intézete.
– Elizabeth Gould, aki az ezredforduló tájékán hosszú tudományos viták után elsőként bizonyította, hogy a hippokampuszban a felnőtt korban is születnek új idegsejtek, azt állítja, hogy ez az agy más részein, így a neokortexben is megtörténik. Mi erről a véleménye?
– Egyelőre csak a szubventrikuláris zóna és a gyrus dentatus szubgranuláris zónájában (itt épp a már említett szemcsesejtek esetében) történő felnőttkori neurogenezis elfogadott széles körben. A kutatásaim másik célja annak kiderítése, hogy hogyan alakulnak ki a felnőtt korban született szemcsesejtek új, működőképes szinaptikus kapcsolatai és azok miként fejlődnek. A keletkező szemcsesejtek folyamatosan beépülnek, de egyelőre még nem ismerjük, hogy az új sejt hogyan szorítja ki a régit. Ennek a folyamatnak a memóriában, illetve az apró különbségek észrevételében lehet szerepe. A mechanizmus egyelőre annyira ismeretlen, hogy nem tudjuk feloldani azt az ellentmondást sem, hogy az új sejt beépülése néhány hetet vesz igénybe, márpedig ennél ugye gyorsabban tanulunk. Azt már tudjuk, hogy epilepsziás rohamban az újszülött sejtek túlélése sokkal jobb; a memória megismerésén kívül az ilyen témájú vizsgálatok az idegsejtpusztulással járó betegségek egy lehetséges kezelését, a neuronális őssejtek újszerű alkalmazásait vetíthetik előre.
Forrás: Dr. Kazai Anita, Medical Tribune
