הממצאים עשויים לקדם טיפולים למחלות הקשורות לתפקוד המוח
מחקר שבוצע באוניברסיטת תל אביב מעלה את ההשערה כי עלייה ברמות החלבון טומוזין בהיפוקמפוס עשויה להיות קשורה למחלות דגנרטיביות כדוגמת אלצהיימר. הממצאים עשויים לקדם טיפולים למחלות הקשורות לתפקוד המוח, כמו אלצהיימר ופרקינסון.
החוקרים, פרופ’ אורי אשרי וד”ר בועז ברק, הזריקו את החלבון טומוזין למוחם של עכברי מעבדה, ובחנו את השפעת ההזרקה על פעולת ההיפוקמפוס – אזור מוחי שנפגע קשות במחלת האלצהיימר ודומותיה. ממצאיהם עשויים לשמש מודל לפיתוח שיטות טיפול חדשניות למחלות ניווניות של המוח, הפוגעות בתפקודי הלמידה והזיכרון.
המחקר התבצע במחלקה לנוירוביולוגיה בפקולטה למדעי החיים ובבית הספר סגול למדעי המוח של אוניברסיטת תל אביב, בשיתוף עם מכון המחקר האמריקאי NIH, והתפרסם לאחרונה בכתב העת המדעי NeuroMolecular Medicine.
“תאי העצב במוחנו מתקשרים ביניהם על ידי העברת מולקולות המכונות מוליכים עצביים (נוירוטרנסמיטורים), שגורמים לתגובות כימיות וחשמליות,” מסביר ד”ר בועז ברק, שביצע את המחקר. “המוליכים העצביים מועברים מתא לתא בתוך שלפוחיות קטנות, ומנגנון ההעברה מווסת בקפידה על ידי תאי העצב, כדי למנוע העברת יתר או לחלופין חסר בהעברה. כאמור, אחד החלבונים המסייעים בוויסות קצב העברת המוליכים העצביים הוא הטומוזין (Tomosyn), שתפקידו לעכב את שחרור השלפוחיות.”
החוקרים ביקשו לבחון את השפעתו של הטומוזין על הפעילות המוחית, ובפרט על פעילותו של ההיפוקמפוס, אותו אזור במוח האחראי על תהליכי הזיכרון, הלמידה והניווט, באדם ובבעלי חיים חולייתנים אחרים. לשם כך הם הזריקו להיפוקמפוס של עכברים בוגרים וירוס המכיל גן לייצור טומוזין. ההזרקה גרמה לביטוי יתר של החלבון בתאי העצב, והרמה המוגברת של טומוזין הביאה לירידה בקצב העברת המוליכים העצביים בהיפוקמפוס.
הטומוזין עולה, התפקוד יורד
כדי לבחון את תפקודם של העכברים ערכו להם החוקרים מבחן קוגניטיבי-התנהגותי: מטלה הקרויה ‘מבוך המים ע”ש מוריס’
(Morris water maze test ), שבוחנת את היכולת לניווט מרחבי. במסגרת המבחן נדרשו העכברים למצוא את דרכם אל פלטפורמה המוסתרת בבריכת מים, על פי סימנים שונים שהוצגו להם. עכברים שלמוחם הוזרק טומוזין ביצעו את המשימה ביעילות פחותה בהרבה מקבוצת הביקורת, עדות לפגיעה משמעותית ביכולות הלמידה והזיכרון. בהמשך ביצעו החוקרים נתיחה במוחם של העכברים, וערכו מדידות פיזיולוגיות של העברת המוליכים העצביים באזורי ההיפוקמפוס שהושפעו על ידי הטומוזין. הם גילו ירידה בפעילות, התואמת את פעולתו המעכבת של החלבון, ומספקת הסבר פיזיולוגי לתופעות ההתנהגותיות והקוגניטיביות שנצפו קודם לכן.
“לתוצאות המחקר יש השלכות רבות,” אומר פרופ’ אורי אשרי, ממובילי המחקר. “בהיבט המחקרי, הן מסייעות לחוקרי המוח ללמוד על חשיבותו של ההיפוקמפוס לתהליכי זיכרון ולמידה, ושופכות אור על ביצוע מטלות התנהגותיות על ידי עכברים. בהיבט היישומי הן עוזרות לנו להבין כיצד נפגע התפקוד המוחי בעקבות מחלות או זקנה, ומרמזות כי ייתכן ועלייה ברמות ביטוי החלבון טומוזין בהיפוקמפוס קשורה למחלות דגנרטיביות כמו אלצהיימר. יתרה מכך: בעתיד עשויים הממצאים לקדם טיפולים למחלות הקשורות לתפקוד המוח, כמו אלצהיימר ופרקינסון. הטכניקה בה השתמשנו כדי לבטא חלבון באופן נקודתי במוח, עשויה לשמש לביצוע מניפולציות בנקודות ספציפיות במוח, כדי לשפר את מצבם של החולים. בנוסף, אנחנו ממשיכים במחקרינו: אנו מאתרים מולקולות נוספות המשנות את פעילותן במוח בעת מחלת אלצהיימר, ובוחנים את ההשפעות של הזרקת מולקולות אלו להיפוקמפוס על התפתחות המחלה.”
