Reményt adhat a kábítószerfüggőknek az egerek bevilágított agyán végzett kísérlet

2020 / 11 / 17 / Perei Dóra
Reményt adhat a kábítószerfüggőknek az egerek bevilágított agyán végzett kísérlet
Az emberi agy labirintusként kanyargó átjárók bonyolult hálózatából áll, amelyeken keresztül nagy sebességgel áramlanak az információk, miközben a pillanat töredéke alatt képes gondolatokat, érzelmeket és fizikai reakciókat generálni. Ezen információk nagy részét kémiai hírvivők, azaz neurotranszmitterek közvetítik - ilyen például a dopamin és a szerotonin.

Noha feladatuk a 'finomhangolás' és a komplex feldolgozás, az agy és neurotranszmitterei kiszolgáltatottak bizonyos kémiai anyagok hatásainak, köztük az opioid-tartalmú gyógyszereknek, valamint a pszichostimulánsoknak, például a kokainnak, és az alkoholnak. Ezen anyagok bármelyikének krónikus alkalmazása fokozza az úgynevezett kappa opioid receptor (KOR) néven ismert molekula aktivitását, amely az agy jutalmazási áramkörében aktív. A KOR-aktiválódása rossz közérzetet és örömre való képtelenséget okoz. Krónikus kábítószer- vagy alkoholfogyasztást követő fokozott aktivitása döntő szerepet játszik a szerekkel való visszaélésben. Az opioidok hatásukat úgy fejtik ki, hogy kötődnek a központi idegrendszerben és az emésztőrendszerben található opioid receptorokhoz. Ezen két szervrendszerben található receptorok biztosítják az opioidok hasznos és mellékatatásait.

A tudomány mostanáig azon az állásponton volt, hogy a KOR csak bizonyos agyi régiókban van jelen, különösen amelyek a fájdalom feldolgozásában, a jutalomban és a stresszválaszban vesznek részt, a philadelphiai Lewis Katz Orvostudományi Egyetem (LIKSOM) új munkája azonban azt mutatja, hogy ezek a receptorok valójában - elszórtan - több területen is megtalálhatóak.

Az intézmény kutatói erre azután jöttek rá, hogy kísérleti egerek agyát megvilágították a CLARITY nevű technika segítségével, majd háromdimenziós fluoreszkáló képalkotással.

Tanulmányuk egyébként az első, amely ezt a képalkotó technikát alkalmazza az opioid receptor lokalizációjának jobb megértésére az agyban, 3D-s felvételeken. Dr. Lee-Yuan Liu-Chen, a LIKSOM Drogmegelőzési Kutatóközpontjának és Farmakológiai Tanszékének professzora, a tanulmány vezető szerzője szerint az agyat jellemzően szakaszonként elemzik, kétdimenziós felvételeket vizsgálnak, csakhogy így nem kapnak pontos képet a fehérjeeloszlásról. A CLARITY segítségével azonban képesek 3-D-s képeket készíteni az egész agyról, mint egy komplex szervről, ami lehetővé tette számukra, hogy leleplezzék a KOR terjeszkedését - írja az eNeuro szaklap.

A CLARITY technológia különlegessége

A CLARITY lényege, hogy a vizsgált szervbe vegyületeket juttatnak, amelyek hatására a szövet szerkezete hálózatszerűen láthatóvá válik, kivéve a sejteket körülvevő zsírszövetet, amelyet virtuálisan eltávolítanak, vagyis a képen láthatatlan marad.

A technológia gyakorlatilag áttetszővé teszi a szervet, amely így minden oldalról szemügyre vehető.

Az egyes szervrészek színesre festésére molekuláris markerek is alkalmazhatók. A módszer alkalmazásával olyan képek készíthetők a kísérleti egér agyáról, amelyen nemcsak a nagy távolságú idegsejti kapcsolatokat, hanem a helyi kapcsolási köröket is tanulmányozni lehet, mi több, a sejti és molekuláris részleteket is. A 3D-s elemzések és az agyi metszetek megfigyelései lehetővé tették a kutatók számára, hogy feltérképezzék a KOR konkrét előfordulási helyeit. Ép szervek tanulmányozása úgy, hogy egyszerre láthatják a finom, molekuláris felbontású részleteket és a teljes, egész képet, már egy ideje kiemelt, de megvalósulatlan célnak számított a biológia területén. A CLARITY-nek köszönhetően azonban most közelebb kerültek az eléréséhez.

Hagyományosan az agy és a hozzá hasonló szervek belsejéről úgy alkotnak képet, hogy vékony szeletekre vágják azokat, a módszer azonban megsemmisíti a sejtek közötti nagy távolságú kapcsolatokat. Az új eljárás nemcsak sértetlenül hagyja a szemlére kijelölt szervet, hanem lehetővé teszi annak különböző felbontású, széles skálán mozgó megfigyelését. Dr. Liu-Chen szerint a KOR tanulmányozása a 3D-s térben arra a felismerésre vezetett, hogy a receptor az agy azon területein is kifejeződik, amelyekről korábban nem volt tudomásuk. Ennek függvényében a KOR funkciója ezekben az idegi áramkörökben jelenleg ismeretlen.

A csapat egyik legfontosabb célja most az, hogy kiderítse, mit csinál a KOR az újonnan azonosított áramkörökben.

A csapat megközelítésének sikere már önmagában is jelentős előrelépés, ami ajtókat nyithat az agy más neurotranszmitter-receptorainak tanulmányozása előtt. (Ez azért is fontos, mert a KOR és más opioid receptorok ugyanis az úgynevezett G-fehérjéhez kapcsolt receptorok (GPCR).) "Korábban még senki sem végzett 3-D vizsgálatot az agy GPCR-eloszlásáról" - mondja Dr. Liu-Chen. Hozzátette: az általuk alkalmazott megközelítés nagyon hasznos eszköz, és több GPCR, illetve más típusú fehérje tanulmányozására alkalmazható az idegi traktusokon keresztül.

Ez is érdekelhet:

Megtalálták az intelligencia helyét az agyban

Hogyan dolgozza fel az agy a "mély" gondolatokat?

Miért lát az emberi agy minden élettelen tárgyba arcot?

(Fotó: Pixabay, Unsplash/Alina_Grubnyak)

 


Így lettek a szexuális játékszerekből digitális kütyük
Így lettek a szexuális játékszerekből digitális kütyük
Lassan már senkit sem lep meg, hogy egy intim segédeszköznek legalább olyan jól kell tudnia csatlakoznia a wifihez vagy egy telefonhoz, mint a viselőjéhez, használójához.
Az óceánok mélyén mérgező tengeri nyuszik élnek
Az óceánok mélyén mérgező tengeri nyuszik élnek
A Jorunna Parva valójában egy tengeri csiga fajta, melynek kémiai vegyületeket detektáló antennái nyuszifülekre hasonlítanak. Az apró, két centiméteres élőlények étrendjüknek köszönhetően rendkívül mérgezőek és mindössze néhány hónapig élnek.
Ezek is érdekelhetnek
HELLO, EZ ITT A
RAKÉTA
Kövess minket a Facebookon!
A jövő legizgalmasabb cikkeit találod nálunk!
Hírlevél feliratkozás

Ne maradj le a jövőről! Iratkozz fel a hírlevelünkre, és minden héten elküldjük neked a legfrissebb és legérdekesebb híreket a technológia és a tudomány világából.



This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.