Domů     Medicína
Proč traumatické poranění mozku zvyšuje riziko demence?
Mozkový organoid, zdroj: Josh Berlind

Minimozky vypěstované v laboratoři pomáhají vědcům studovat poškození buněk způsobené traumatickým poraněným mozku a dávají odpověď na otázku, proč úraz hlavy a otřesy zvyšují riziko rozvoje demence u lidí..

Jako minimozky jsou označovány mozkové organoidy, shluky mozkových buněk o velikosti špendlíkové hlavičky. Nejedná se tedy o dokonale miniaturizované verze lidských mozků. Jsou však schopné zachytit aspekty lidské biologie, které se obtížně studují na laboratorních zvířatech, například myších.

Mohou být pěstovány tak, aby zahrnovaly specifické typy buněk z různých oblastí mozku, uspořádané do vrstev, jako by byly v hlavě člověka.

Zkoumání mozkových buněk

Vědci z University of Southern California, pod vedením docenta biologie kmenových buněk a regenerativní medicíny Justina Ichida, se rozhodli otestovat, zda traumatické poškození mozku, které simulovali tím, že mozkové organoidy „ostřelovali“ ultrazvukovými vlnami o vysoké intenzitě, zvyšuje riziko rozvoje demence u lidí.

Závěry svého výzkumu zveřejnili v časopise Cell Stem Cell. Při něm využili k pěstování mozkových organoidů jak buňky od zdravých lidských dárců, tak i od těch, kteří trpí dvěma typu neurodegenerativních onemocnění.

Konktrétně se jednalo o ALS neboli amyotrofickou laterální sklerózu, což je neurosvalové onemocnění, které postihuje motorické nervové buňky (motoneurony) v mozku a míše. Pokud tyto odumřou, mozek nedokáže ovládat svaly a jejich pohyby, proto svaly postupně slábnou a atrofují.

Další je pak frontotemporální demence neboli Pickova choroba, kterou trpí i slavný americký herec Bruce Willis. Ta na rozdíl od známější Alzheimerovy choroby postihuje zejména čelní oblast mozku, která ovlivňuje chování a některé povahové rysy člověka, přičemž paměť a myšlení zůstávají dlouhou dobu nepostiženy.

Zdroj: WikiCommons by Gage Skidmore

Nebezpečný protein TDP-43

Vědci zjistili, že mutace v genu zvaném C9orf72 zvyšují riziko obou onemocnění, všichni dárci tak nesou mutantní kopii tohoto genu. Odebrané buňky byly upraveny v laboratoři tak, že se vrátily do stádia kmenových buněk, z nichž je možné vypěstovat jakýkoliv typ buňky.

Výsledné organoidy vědci ostřelovali ultrazvukovými pulzy, aby napodobili účinky traumatického poškození mozku včetně smrti mozkových buněk a změn v proteinu tau, který se zřejmě podílí na rozvoji Alzheimerovy choroby.

Mimo to zaznamenali vědci změny v proteinu zvaném TDP-43, který se obvykle nachází v jádře zdravých buněk a podílí se na řízení toho, jak se instrukce v DNA používají k výrobě proteinů. U neurodegenerativních onemocnění se tento protein vyskytuje ve shlucích.

Poté, co člověk utrpí traumatické poranění mozku, špatně fungující proteiny TDP-43 začnou poškozovat a zabíjet mozkové buňky.

Koho ohrožuje traumatické poškození mozku?

Častěji k těmto škodlivým změnám proteinu TDP-43 docházelo v organoidech vypěstovaných z buněk lidí s ALS či demencí než v těch od zdravých dárců, což naznačuje, že poškození mozku může být obzvláště nebezpečné pro ty, kteří již mají genetické riziko demence.

Tým se rovněž věnoval hledání cesty, jak dopady traumatického poranění mozku zvrátit. Justin Ichida k tomu říká: „Otestovali jsme každý gen v lidském genomu, abychom zjistili, zda můžeme dopady zranění mozku zvrátit potlačením jakéhokoliv jednotlivého genu.“.

Vědecký tým identifikoval protein na povrchu buněk, zvaný KCNJ2, který po vypnutí poskytoval ochranu před účinky traumatického poškození mozku. Vědci to vyzkoušeli na mozkových organoidech i na laboratorních myších a našli konzistentní účinky tohoto proteinu.

„Zacílení na KCNJ2 může snížit smrt mozkových buněk po traumatickém poškození mozku,“ vysvětluje Ichida. A dodává: „To by mohlo mít potenciál při léčbě zranění mozku či jako prevence například u sportovců či dalších osob s vysokým rizikem traumatického poškození mozku.“.

Štítky:
Související články
Dle výsledků deset let trvajícího výzkumu, který prováděl vědci z Psychiatrické kliniky 1. lékařské fakulty Univerzity Karlovy a Všeobecné fakultní nemocnice v Praze, jsou mladí dospělí ve věku od 18 do 30 let vystaveni řadě společenských aspektů, které mají negativní důsledky na jejich duševní zdraví. „Náš výzkum je unikátní v tom, že jako jediní v […]
Rakovina je považována za nemoc spojenou s vyšší věkem, přesto však v posledních letech přibývá případů rakoviny i u mladých lidí mezi 18 a 49 lety věku. Odborníci napříč specializacemi se snaží přijít na to, co je příčinou tohoto nárůstu a jak se tyto případy rakoviny s časným nástupem liší od těch „klasických“. Statistiky rakoviny […]
Mezinárodní výzkumný tým, jehož součástí byli vědci z Českého centra pro fenogenomiku a laboratoře transgenních modelů nemocí Ústavu molekulární genetiky AV ČR v centru BIOCEV, odhalil nové poznatky o poruše vývoje zubů (amelogenesis imperfecta), která ovlivňuje zdraví zubů u pacientů s autoimunitním onemocněním. Studie uveřejněná v časopise Nature vrhá světlo na málo známé stavy amelogenesis […]
Geny zděděné od denisovanů, vyhynulých příslušníků rodu Homo, pomáhají obyvatelům Papuy-Nové Guineje bojovat s infekcemi v nížinách i žít ve vysokých nadmořských výškách. První kosterní pozůstatky denisovanů byly objeveny v roce 2008 v Denisově jeskyni na Altaji v Rusku, podle tohoto místa nálezu jsou pojmenovaní. Stáří tamních kosterních pozůstatků bylo odhadnuto na 41 000 let. […]
Už přes 16 000 pacientů se v České republice zapojilo do výzkumu nových léků a očkovacích látek. Takzvaná klinická hodnocení probíhají nejčastěji v oblasti onkologie, imunologie a infekčních onemocnění, nemocí srdce a onemocnění dýchacích cest. Celkem ve zdravotnických zařízeních po celé republice probíhá 481 těchto hodnocení, jež zdravotnickému systému ušetřila více než jeden a půl […]
reklama
Nejčtenější články
za poslední
24 hodin    3 dny    týden
reklama
Nenechte si ujít další zajímavé články
reklama
Copyright © RF-Hobby.cz