hirdetés
2025. július. 07., hétfő - Appolónia.
hirdetés

 

Az ioncsatornák eloszlásának szabályozása

Az agykutatók szerint a tanulás idegrendszeri alapja a neuronok közti kapcsolatok megerősödése. Az MTA Kísérleti Orvostudományi Kutatóintézetének (KOKI) két munkatársa, Nusser Zoltán és Lőrincz Andrea által vezetett kutatócsoport ennek az összetett folyamatnak egy, immár évtizedek óta magyarázatra váró lépését tisztázta. A kutatók eredményeit bemutató cikket a Science magazin publikálta.

– Az általunk vizsgált nagyméretű piramissejt több tízezer ponton kapcsolódik az idegrendszer többi neuronjához. Régóta ismert tény, hogy a gyakrabban használt neuronkapcsolatok, szinapszisok megerősödnek, és valószínűleg ez áll a tanulási folyamatok hátterében is. Azt viszont eddig nem sikerült kiderítenünk, hogy a sejt egészen pontosan milyen módon küld visszajelzést a sok ezer szinapszisából annak a néhánynak, amelyek a kimenet generálásában részt vettek, és ezért meg kell erősödniük. Ha egy mondatban kellene megfogalmaznom az eredményünket, akkor mi a visszajelzésért felelős molekulát azonosítottuk – magyarázta Nusser Zoltán..
A többi neuronhoz hasonlóan a piramissejtnek is három fő területét különíthetjük el. A szóma a sejt teste. A neuron ennek jellegzetes háromszög-alakjáról kapta nevét. A dendritek már a sejttesthez közel több irányba szétágazó nyúlványok, amelyek a bejövő elektromos jeleket – az úgynevezett szinaptikus áramokat – vezetik be a sejtbe. Ezekből egy piramissejt több tízezret is fogad. A sejt információfeldolgozása révén létrejövő kimenő jeleket (azaz az akciós potenciálokat) a sejt alján található axon továbbítja a célsejtek felé. Az axonban keletkező elektromos impulzusokat membránon keresztülnyúló (transzmembrán) fehérjék, úgynevezett feszültségfüggő ioncsatornák (főleg nátrium és kálium csatornák) generálják. Ezek sejtfelszíni eloszlását vizsgálták a KOKI kutatói.
A kutatás eredményeképpen sikerült bebizonyítani, hogy a Nav1.6 elnevezésű feszültségfüggő nátriumcsatorna vesz részt a dendriteknek küldött jelek továbbításában. Az azonban a kutatókat is meglepte, hogy ugyanaz a fehérje felelős mind az axonba kimenő jelért, mind a visszajelzésért, sőt a sejt azt is képes szabályozni, hogy a fehérjék denzitása, azaz sűrűsége a különböző területeken mekkora legyen.
– A természet a különböző irányba terjedő jelek kibocsátását külön csatornákon, eltérő fehérjékkel is megoldhatná, de a piramissejtekben erre a feladatra csupán egyetlen molekulát használ. Az axon felé küldött információt, illetve a dendritek megerősödést elősegítő visszajelzéseket is az Nav1.6 ioncsatorna sűrűségének megváltoztatásával éri el – magyarázta Nusser Zoltán. Hangsúlyozta: az a képesség, hogy a sejt egy fehérjét a sejt különböző részeibe eltérő denzitásban tud kihelyezni, meghatványozza a lehetséges működési módok számát.
Ahhoz, hogy a kutatók meg tudják határozni a Nav 1.6-is molekulát, egy speciális módszerre volt szükségük. A Lőrincz Andrea által Japánban elsajátított technológia, az úgynevezett fagyasztva töréses azonosító eljárás (Freeze Fracture Replica Labeling) nélkül nem érhettek volna el ilyen eredményeket a kutatók. – Gyakorlatilag ez az egyetlen megfelelő érzékenységgel és felbontással rendelkező módszer, amellyel a kis sűrűségben jelen lévő ioncsatornákat és azok különbségeit ki lehet mutatni – mondta Lőrincz Andrea.
A körülbelül egy évtizede kifejlesztett technológia lényege, hogy az agyszövetet nagy nyomáson lefagyasztják, majd vákuum alatt eltörik. A keletkezett törés síkja véletlenszerű, de nagy eséllyel sejthártyákon megy keresztül. Az eljárás során a sejthártya felszínére platinát gőzöltetnek, így létrejön annak lenyomata, amely magába foglalja a transzmembrán fehérjéket is. A következő lépésben eltávolítják az agyszövet azon részét, amely nincs közvetlenül a platina replikába ágyazva, de a vékony fémréteghez kapcsolódó sejthártyát a rajta lévő fehérjékkel együtt megőrzik. A fehérjéket ezután aranyszemcséhez kötött specifikus ellenanyagokkal tudják kimutatni.

– Az általunk vizsgált nagyméretű piramissejt több tízezer ponton kapcsolódik az idegrendszer többi neuronjához. Régóta ismert tény, hogy a gyakrabban használt neuronkapcsolatok, szinapszisok megerősödnek, és valószínűleg ez áll a tanulási folyamatok hátterében is. Azt viszont eddig nem sikerült kiderítenünk, hogy a sejt egészen pontosan milyen módon küld visszajelzést a sok ezer szinapszisából annak a néhánynak, amelyek a kimenet generálásában részt vettek, és ezért meg kell erősödniük. Ha egy mondatban kellene megfogalmaznom az eredményünket, akkor mi a visszajelzésért felelős molekulát azonosítottuk – magyarázta Nusser Zoltán.

A többi neuronhoz hasonlóan a piramissejtnek is három fő területét különíthetjük el. A szóma a sejt teste. A neuron ennek jellegzetes háromszög-alakjáról kapta nevét. A dendritek már a sejttesthez közel több irányba szétágazó nyúlványok, amelyek a bejövő elektromos jeleket – az úgynevezett szinaptikus áramokat – vezetik be a sejtbe. Ezekből egy piramissejt több tízezret is fogad. A sejt információfeldolgozása révén létrejövő kimenő jeleket (azaz az akciós potenciálokat) a sejt alján található axon továbbítja a célsejtek felé. Az axonban keletkező elektromos impulzusokat membránon keresztülnyúló (transzmembrán) fehérjék, úgynevezett feszültségfüggő ioncsatornák (főleg nátrium és kálium csatornák) generálják. Ezek sejtfelszíni eloszlását vizsgálták a KOKI kutatói.

A kutatás eredményeképpen sikerült bebizonyítani, hogy a Nav1.6 elnevezésű feszültségfüggő nátriumcsatorna vesz részt a dendriteknek küldött jelek továbbításában. Az azonban a kutatókat is meglepte, hogy ugyanaz a fehérje felelős mind az axonba kimenő jelért, mind a visszajelzésért, sőt a sejt azt is képes szabályozni, hogy a fehérjék denzitása, azaz sűrűsége a különböző területeken mekkora legyen.

– A természet a különböző irányba terjedő jelek kibocsátását külön csatornákon, eltérő fehérjékkel is megoldhatná, de a piramissejtekben erre a feladatra csupán egyetlen molekulát használ. Az axon felé küldött információt, illetve a dendritek megerősödést elősegítő visszajelzéseket is az Nav1.6 ioncsatorna sűrűségének megváltoztatásával éri el – magyarázta Nusser Zoltán. Hangsúlyozta: az a képesség, hogy a sejt egy fehérjét a sejt különböző részeibe eltérő denzitásban tud kihelyezni, meghatványozza a lehetséges működési módok számát.

Ahhoz, hogy a kutatók meg tudják határozni a Nav 1.6-is molekulát, egy speciális módszerre volt szükségük. A Lőrincz Andrea által Japánban elsajátított technológia, az úgynevezett fagyasztva töréses azonosító eljárás (Freeze Fracture Replica Labeling) nélkül nem érhettek volna el ilyen eredményeket a kutatók. – Gyakorlatilag ez az egyetlen megfelelő érzékenységgel és felbontással rendelkező módszer, amellyel a kis sűrűségben jelen lévő ioncsatornákat és azok különbségeit ki lehet mutatni – mondta Lőrincz Andrea.

A körülbelül egy évtizede kifejlesztett technológia lényege, hogy az agyszövetet nagy nyomáson lefagyasztják, majd vákuum alatt eltörik. A keletkezett törés síkja véletlenszerű, de nagy eséllyel sejthártyákon megy keresztül. Az eljárás során a sejthártya felszínére platinát gőzöltetnek, így létrejön annak lenyomata, amely magába foglalja a transzmembrán fehérjéket is. A következő lépésben eltávolítják az agyszövet azon részét, amely nincs közvetlenül a platina replikába ágyazva, de a vékony fémréteghez kapcsolódó sejthártyát a rajta lévő fehérjékkel együtt megőrzik. A fehérjéket ezután aranyszemcséhez kötött specifikus ellenanyagokkal tudják kimutatni.

(forrás: MTA)
Olvasói vélemény: 0,0 / 10
Értékelés:
A cikk értékeléséhez, kérjük először jelentkezzen be!
hirdetés

Könyveink

  • learn more Kreativitás - Az elme kerekei

    A kiadó most új köntösben, „Az elme kerekei" címmel induló sorozat első tagjaként ajánlja a világszerte nagy sikerű Kreativitást az...

  • learn more Gyógyszertámogatás

    A fejlett és közepesen fejlett országokban a gyógyszerek jelentős részét az állam, illetve az annak alrendszereként működő társadalombiztosítás...

  • learn more Híres magyar orvosok IV.

    A szerzők az 1500-as évektől napjainkig közel 30 kiválóságot mutatnak be életútjukon, munkásságukon és társadalmi szerepükön keresztül. Az...

  • learn more Tükröm, tükröm...

    Ha a tükör nem, ez a könyv megmondja, hogy a problémáink elől, önmagunk elől nem tudunk elmenekülni. A Zsigmond Márta-médiadíjas újságíró, költő és...

  • learn more Flow - Az áramlat. A tökéletes élmény pszichológiája - Az elme kerekei

    A Flow a tökéletes élmény pszichológiájának eredeti, legátfogóbb kifejtése....

  • learn more Betegségek megelőzése és korai felismerése

    A könyv nagy szakmai jelentőséggel bíró kiadvány, mert egyaránt szól az átlagembernek és az egészségügy...

  • learn more Rendhagyó szakácskönyv. Patikusok receptjei és borai

    Az utolsó darabig elfogyott, a későn rendelők pedig már nem is juthattak hozzá a Galenus Kiadó „Rendhagyó...

  • learn more Funkcionális anatómia

    A tankönyv a hallgatók számára biztosítja azon az ismereteket, melyek elsajátítása lehetővé teszi a szakmai tárgyak megértését,...

  • learn more A gyógyszerészet kialakulása és fejlődése

    A könyv átfogó képet nyújt a gyógyszerészet kialakulásáról és fejlődéséről az őskortól napjainkig. A szerző...

  • learn more Magyarországi kastélyok grafikus látványtérképe

    Negyvenkilenc magyarországi kastélyt ismerhetnek meg ennek a pompás látványtérképnek a segítségével. A kiadvány...

  • learn more Discoveries in Gastroenterology

  • learn more Trauma-eredetű disszociáció

    A gyermekkori bántalmazás és elhanyagolás, ahogyan más traumatikus élmények is, bármely korban és bárhol előfordulhatnak. Ugyanígy nem...

  • learn more Csoportdinamika

    Ez a könyv Rudas János harmadik műve a csoportokról. Aki korábban tanulta és gyakorolta az önismereti, személyiségfejlesztési, emberierőforrásfejlesztési...

  • learn more A pancreas betegségei

    Az internetről áradó legfrissebb tudományos információk birtokában jogos lehet a kérdés, hogy szükség van-e még magyar nyelvű, magyar szerzők...

  • learn more Velencei-tó látványtérképe

    Az elmúlt évek jelentős turisztikai fejlesztései is megtalálhatóak már a Civertan Grafikai Stúdiónak a Velencei-tavat és térségét bemutató...

  • learn more Figyelem és értelmezés

    „Amit ezzel a könyvvel kapcsolatban mondok, az a pszicho-analitikus ülésre is érvényes; határozottan az a benyomásom, hogy a pszicho-analitikus...

  • learn more Képes szimmetria

    A Széchenyi-díjjal kitüntetett, kémiával foglalkozó, nemzetközileg elismert akadémikus szerzőpáros könyve pontosan és ugyanakkor közérthetően,...

  • learn more Social dreaming

    Social dreaming – bizarr ötlet, hiszen csak egyes emberek álmodnak, és álmaikkal pszichoanalízisben „dolgoznak”. A social dreaming azonban más...

  • learn more Kórtani alapismeretek

    A tankönyv a kórtani alapok ismertetése után részletesen foglalkozik az egyes szervek, szervrendszerek kórtani alapismereteivel. Ez az...

  • learn more Manuale Pharmaceuticum Novum - második bővített kiadás

    A magisztrális gyógyszerkészítés a gyógyszerészek egyik meghatározó egyedi és kizárólagos...