Enzym MMP-9 wpływa na rozwój padaczki?

Autor: PAP/Rynek Zdrowia • • 23 lutego 2010 12:12

Naukowcy z Instytutu Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego PAN rozpracowali wpływ enzymu MMP-9 na rozwój padaczki u gryzoni.

Jak podaje PAP, ich odkrycie daje nadzieję na opracowanie w przyszłości nowych leków dla osób chorych na padaczkę. Badacze zaobserwowali, że w niektórych synapsach mózgu występuje enzym MMP-9, który trawi inne białka na zewnątrz komórek, a jego nadmiar zwiększa ryzyko rozwinięcia się epilepsji.

– Nasze doświadczenia pokazały istnienie nowego mechanizmu działania synaps i rozwoju padaczki. Jest to podstawą do rozpoczęcia badań nad rolą MMP-9 w padaczce u ludzi – powiedział dr Grzegorz Wilczyński, kierownik Pracowni Neuromorfologii w Instytucie Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego PAN.

Komórki nerwowe łączą się ze sobą poprzez synapsy, czyli wyspecjalizowane struktury błonowe, pomiędzy którymi istnieje przestrzeń między synaptyczna, do której wydzielane są różne przekaźniki (neurotransmitery), odgrywające podstawową rolę w przekazywaniu impulsów nerwowych.

To, jak aktywny jest nasz mózg, zależy od pracy synaps. Na przykład przy uczeniu się czegoś nowego, niektóre z połączeń synaptycznych ulegają wzmocnieniu, co nazywane jest śladem pamięciowym. Jak wyjaśnia dr Wilczyński, synapsy zmieniają się w toku procesów myślowych. Zwiększa się siła ich przekaźnictwa, mogą się rozciągać i kurczyć. Naukowcy nazywają to plastycznością.

Mechanizmów odpowiedzialnych za plastyczność synaps jest kilka i głównie wiążą się ze zmianami receptorów neurotransmiterów oraz zmianami białek, które stanowią część cytoszkieletu, odpowiadającego za ruchy synapsy. Naukowcy zauważyli, że niektóre z synaps mających ulec zmianie, powiększały się nagle, rozpychając się w otoczeniu.

Postawili tezę, że synapsy wydzielają substancję trawiącą i niszczącą struktury ograniczające ich ruch. Podejrzenie padło na enzymy proteolityczne, które trawią białka. W ten sposób odkryto mechanizm, którego do tej pory nie brano pod uwagę podczas prac nad mózgiem i synapsami.

MMP-9 to metaloproteinaza macierzy zewnątrzkomórkowej 9, której działanie trawiące białko zależy od jonów cynku. Dalsze badania wykazały, że enzym ten jest syntezowany przez komórki nerwowe. Enzym występuje tylko w części synaps. Naukowcy nie wiedzą na razie, dlaczego w niektórych jest, a w innych go nie ma. Wiedzą tylko, że po pobudzeniu mózgu odsetek synaps zawierających MMP-9 wzrasta kilkakrotnie.

Plastyczność synaps, czyli kurczenie się i rozciąganie, odgrywa ważną rolę nie tylko w procesie uczenia się, ale i w chorobach o podłożu synaptycznym. Jedną z nich jest padaczka. Tutaj zmiany w synapsach są bardziej nasilone niż ma to miejsce w procesach uczenia się.

Naukowcy z Instytutu Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego PAN uważają, że po uszkodzeniu mózgu, udarze czy zapaleniu może dochodzić do nadmiernej produkcji enzymu MMP-9 w synapsach. W toku badań prowadzonych na myszach transgenicznych, pozbawionych genu kodującego MMP-9 okazało się, że zmiany plastyczne uległy wyraźnemu osłabieniu. U szczurów, które z powodu modyfikacji genetycznych produkowały więcej MMP-9, zmiany plastyczne nasilały się, zwiększając częstość epizodów padaczkowych.

Aby się jednak przekonać, czy hamowanie enzymu MMP-9 u człowieka zmniejszy objawy padaczki, potrzeba wielu lat badań.

– Trzeba przeprowadzić dokładne badania, poczynając od sprawdzenia czy MMP-9 jest w synapsach mózgu człowieka i czy ilość tego enzymu zwiększa się w mózgu osób chorujących na padaczkę – podkreśla dr Grzegorz Wilczyński.

Jak zapewnia, pracę są w toku, ale przeszkód do pokonania jest wiele. Oprócz tego, że terapie aktywne na modelach zwierzęcych nie działają często u ludzi, istnieje wiele rodzajów padaczki. Zespół naukowców z PAN bada padaczkę skroniową, najczęściej występującą u dorosłych. Nie można jednak oczekiwać, że rola MMP-9 okaże się ważna we wszystkich typach tej choroby.

Podaj imię Wpisz komentarz
Dodając komentarz, oświadczasz, że akceptujesz regulamin forum