Niektoré nervové bunky vyvolávajú zápal zámerne

Jednotlivé mozgové nervové bunky aktivujú imunitné proteíny, aby si v pamäti zapamätali určité nepríjemné udalosti.

Tvorba pamäte je spojená s transformáciou sietí nervových buniek. Niektoré spojenia medzi neurónmi sa posilňujú, iné vznikajú a niektoré zanikajú. Transformácie sú sprevádzané intenzívnymi zmenami v génovom a molekulárnom aparáte. Vedci často objavia ten či onen gén alebo proteínovú látku, ktorá sa podieľa na tvorbe pamäte a uchováva informácie. Celý molekulárno-genetický mechanizmus podpory pamäte však pre nás zostáva záhadou.

Vedci vo svojej nedávnej práci opísali skupinu nervových buniek nachádzajúcich sa v hipokampe. Mechanizmus týchto štruktúr sa stal relatívne jasným: po špeciálnom poškodení DNA sa v nich spustili zápalové procesy.

Zástupcovia Lekárskej fakulty A. Einsteina vykonali experiment na hlodavcoch: za určitých podmienok im do labiek vyslali slabý elektrický šok, ktorý aktivoval metódu zapamätávania si nepríjemných udalostí. Ak potom hlodavca opäť umiestnili do klietky, v ktorej zažil elektrický šok, zviera v poplachu stuhlo, čím prejavilo stresovú reakciu. Podľa vedcov sa v určitých nervových bunkách hipokampu po vystavení stresu vytvára zápalová reakcia spôsobená spojením s proteínovým činidlom TLR9 alebo Toll-like receptormi.

Tento typ receptorov patrí do triedy vrodenej imunitnej ochrany: prejavujú reakciu na prejavy typické pre veľké patogénne skupiny. V prítomnosti hrozby tieto receptory iniciujú určité procesy v bunkovej štruktúre a informujú susedné bunky a imunitný systém o vzniknutom probléme.

V bežných nervových bunkách hipokampu sa pamäťové gény po poškodení DNA rýchlo zapnú. Proteín TLR9 je potrebný na zabezpečenie uloženia potrebných informácií v pamäti: keď bol tento proteín vypnutý, hlodavce si dlho nepamätali nepríjemnú situáciu – najmä stres, ktorý zažili pri vystavení elektrickému prúdu.

Ako sa aktivuje TLR9? DNA sa objavila v cytoplazme nervových buniek, umiestnená v špeciálnych membránových bublinách. Aktívny TLR9 spustil proces opravy DNA: súčasne sa objavila celá séria regulačných proteínov a častice DNA sa zoskupili v bunkovej organele - centrosóme. Častice DNA indikujúce poškodenie genómu spolu s TLR9 a ďalšími proteínovými látkami tak spustili obnovu DNA v bunkovom jadre. Celý tento proces sledoval iba jeden cieľ - tvorbu dlhodobej pamäte.

Napriek tomu, že TLR9 je imunitný proteín spojený so zápalovou reakciou, nedochádza k žiadnemu zápalovému procesu v plnom zmysle slova: nervové bunky naďalej fungujú a existujú normálne. Používajú sa len dva podobné mechanizmy imunity a neurálnej pamäte, ktoré majú rovnaký molekulárny súbor nástrojov. Je celkom možné, že v niektorých fázach stále existujú rozdiely. Vedci však budú musieť tieto otázky preskúmať v ďalších štúdiách.

Podrobnosti na stránke časopisu Nature