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.

A kokaint az 1800-as években izolálták először a dél-amerikai kokanövényből. Évtizedekig használták, mint fájdalomcsillapítót, érzéstelenítőt és fogyasztószert. Kezeltek vele mandulagyulladást, fülfájást, fogfájást, szénanáthát, asztmát és aranyeret. Kattintson! 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