A kokain hatására az agysejtek önmaguk kannibáljaivá válnak

A folyamatot vemhes egereken sikerült kimutatni, amelyről a Proceedings of the National Academy of Sciences folyóiratban jelent meg cikk.

"A boncolásokból megtudtuk, hogy a sejtek hogyan halnak el a nagy dózisú kokain hatására. De arról is szereztünk információt, hogy egy ismert vegyületet hogyan lehet felhasználni a folyamat megzavarására, és a kár megelőzésére" - mondta Solomon Snyder, a Johns Hopkins University orvosi karának idegtudomány professzora.

Még 1990-ben fedezték fel, hogy az agysejtek nitrogén-monoxid gázt használnak a kommunikációra. Snyder és kutatócsoportja évtizedek óta tanulmányozza ennek hatását. A team 2013-ban úgy találta, hogy a nitrogén-monoxid részt vesz a kábítószer által kiváltott sejthalálban a GAPDH enzimmel való kölcsönhatások révén, de még nem tudták pontosan, hogy a sejthalál hogyan következik be.

Számos lehetőséget vizsgáltak, amelyek közül az egyik az autofágia, egy normális és nagyon fontos "tisztítási folyamat", amely a felhalmozódott és az úgynevezett vakuolumokba, "zsákokba" zárt törmeléket távolítja el a sejtből. Ezek a zsákokat fuzionálnak más zsákokkal, az enzimekben gazdag lizoszómákkal, a melyek tele vannak savakkal, s lebontják a vakuolumok tartalmát. "Ez a folyamat csak akkor okoz sejthalált, ha felgyorsul és kikerül a kontroll alól" - magyarázta Snyder.

A kutatók megállapították, hogy a kokain hatására az idegsejtek pusztulását okozó autofágia éppen ezt a szükséges kontrollt veszítette el. Ezzel megerősítették azt a korábbi eredményt, hogy a kokain okozta az autofágiát az neuronokat támogató asztrocita és mikroglia sejtcsoportokban.

"A sejt olyan, mint egy háztartás, amely folyamatosan termeli a szemetet. Az autofágia pedig a takarítás, amely eltünteti a szemetet. Ez általában egy jó dolog. De a kokaint megőrjíti a takarítónőt, aki kidobja az igazán fontos dolgokat is, mint például a mitokondriumok, amelyek energiát termelnek a sejteknek" - világított rá a problémára Prasun Guha, a tanulmány vezető szerzője.

Mivel a csapat már tudta, hogy a nitrogén-monoxid és a GAPDH részt vesz a folyamatban, olyan vegyületeket teszteltek, amelyek megzavarják a nitrogén-monoxid és a GAPDH kölcsönhatását a kokain által kiváltott autofágia megállítása érdekében. Végül az egérkísérletekben a CGP3466B kódjelű anyag valóban hatásosnak bizonyult, amelyet a Parkinson-kór ellen (amiben nem lett sikeres) már a II. klinikai fázisban is teszteltek.

A kutatók szerint a kokain csak az autofágiát szabadítja el, és nem indít be másféle sejthalál programokat, így jó esély van rá, hogy új célzott terápiás eljárásokat dolgozzanak ki, amelyek elnyomják a káros hatást.

Snyder rámutatott, hogy az új eljárás megakadályozhatja a felnőttek, de a csecsemők (akiket az anyaméhben érhetett a kokain hatása) esetében is, hogy kialakuljon az autofágia miatti idegsejtpusztulás. De még több évnyi kutatásra van szükség, mire emberen alkalmazhatóvá válhat a hatóanyag. A kutatók emellett azt is szeretnék elérni, hogy a kokain hatását ki tudják küszöbölni a szervezet agyon kívüli sejtjeiben is.

Forrás: Hopkins Medicine