Jaci obývají bezlesé vrchoviny, náhorní plošiny a hory Nepálu, Bhútánu a Tiberu, žijí v nadmořských výškách mezi 3200 až 5400 metrů. Pro život v těchto vysokých nadmořských výškách disponují genetickou mutací, která by mohla naznačovat nové způsoby léčby mozkových onemocnění lidí, jako je roztroušená skleróza..

Jaci divocí jsou mohutná zvířata dorůstající výšky v kohoutku až 215 cm a dosahující hmotnosti kolem jedné tuny. Mají hnědočernou až černou, hustou, vlnitou srst, která je chrání před chladem. Jaci domácí jsou menší a jejich srst může mít i jinou barvu.

Oba druhy jsou pak dobře adaptovány na život ve vysokohorském prostředí, kde je zpravidla nízký obsah kyslíku ve vzduchu. „Lidé si obvykle myslí, že je to kvůli lepším plicním funkcím, ale já jsem se zamýšlel nad tím, zda evoluční adaptace spíše nezměnila jejich mozek,“ říká Liang Zhang, neurovědec ze Šanghajské univerzity Jiao Tong.

Mozky jaků jsou přizpůsobené nízkým hladinám kyslíku

Předchozí výzkum totiž zjistil, že zvířata žijící na Tibetské plošině, jako jsou jaci a antilopy, nesou mutaci v genu zvaném Retsat. Jejich nížinné protějšky tuto mutaci postrádají, což vede vědce k podezření, že pomáhá chránit mozek v prostředí s nízkým obsahem kyslíku.

Bílá hmota tvoří asi polovinu mozku těchto zvířat – skládá se ze svazků nervových vláken, která umožňují komunikaci různých oblastí mozku.

Toto nervové „drátování“ je obaleno myelinem, tukovou látkou, která zajišťuje, že nervová vlákna efektivně vedou signály. U roztroušené sklerózy imunitní systém napadá myelin, což vede k neurologickým příznakům a problémům s rovnováhou a koordinací.

Produkce myelinu však vyžaduje velké množství energie, kterou mozek získává z kyslíku. Nízká hladina kyslíku, známá jako hypoxie, proto může narušit myelinizaci. Během těhotenství může takové narušení vést k onemocněním, jako je mozková obrna u novorozenců.

Stejná mutace navozená u myší ochránila i jejich mozky

Mutace v genu zvaném Retsat, která pomáhá jakům a dalším zvířatům přirozeně se vyrovnat s nízkou hladinou kyslíku ve vysokých nadmořských výškách, by mohla naznačovat nový způsob léčby mozkových onemocnění, jako je roztroušená skleróza.

Tato mutace totiž zvyšuje enzymatickou produkci ATDR, metabolitu, který stimuluje produkci oligodendrocytů, mozkových buněk produkujících myelin. Aby zjistili, zda Retsat skutečně hraje roli v ochraně zdraví mozku, umístili Zhang a jeho kolegové mladé myši na týden do prostředí s nízkým obsahem kyslíku ve výšce 5 800 metrů.

Myši, u kterých byla geneticky modifikována tato mutace, si vedly lépe než normální myši v testech učení, paměti a sociálního chování a měly v mozku více myelinu. V samostatném testu dospělé myši s mutací regenerovaly myelin lépe než myši bez ní a měly zralejší oligodendrocyty.

Experimenty ukázaly, že gen Retsat pomáhá neuronům přeměnit molekulu příbuznou vitaminu A zvanou ATDR na formu zvanou ATDRA, která spouští tvorbu zralých oligodendrocytů. Když mladé myši vystavené nízkému obsahu kyslíku dostaly injekce ATDR a ATDRA, obě molekuly snížily dopad hypoxie na myelin v mozku.

Podávání ATDR dospělým myším s poškozením mozku podobným roztroušené skleróze významně zlepšilo jejich příznaky.

Povede to k účinnější léčbě roztroušené sklerózy u lidí?

„Je to krásná věda, ale než se dostane k lidem, čeká nás ještě mnoho práce,“ říká Anna Williamsová, neuroložka z Edinburské univerzity, která se studie nepodílela. Současná léčba roztroušené sklerózy se zaměřuje na zpomalení progrese onemocnění, zejména potlačením imunitního systému.

Nalezení způsobů, jak opravit stávající poškození nervů, se ukázalo jako obtížnější. Vědci pracují na způsobech regenerace myelinu a jeden lék je v raných klinických studiích. Dřívější používaný lék, který zvyšoval hladiny zralých oligodendrocytů pomocí stejného molekulárního přepínače jako ATDRA, však měl závažné vedlejší účinky, takže vědci od jeho dalšího zkoumání i používání upustili.

Zda se molekulám, které se již v těle nacházejí, bude dařit lépe, není jasné. „Možná je to bezpečnější než onen lék, ale nevíme, jaká koncentrace je potřeba k opravě,“ říká Zhang. „ATDR má mnoho funkcí, takže bychom si měli dávat pozor na vedlejší účinky.“ Pokud se však tento přístup ukáže jako bezpečný, mohl by pomoci léčit stavy zahrnující poškození myelinu, včetně všech neurodegenerativních onemocnění – dokonce i mrtvice.

Zhang si myslí, že toto zjištění ukazuje sílu hledání vodítek k tomu, jak evoluce řeší problémy, v přírodě: „V evolučních adaptacích můžeme objevit mnoho tajemství, která by se dala využít pro léčbu zdravotních potíží lidí.“.

Zdroj: Science News