Demans, hatırlama, düşünme veya karar verme yetisindeki bozulmayı ifade eden geniş bir terimdir.
Kıvılcım Çıkaran Öğrenme ve Hafıza
Queensland Üniversitesi’nden yapılan son araştırmalar, hücresel “protein yığınlarının” temizlenmesinin, belirli bunama türlerinin başlamasını önleyebileceğini öne sürüyor.
Queensland Beyin Enstitüsü araştırmacıları, frontotemporal demansta Fyn enzimi ile Tau proteini arasındaki bağlantıyı inceledikten sonra bulguyu yaptılar.
Profesör Frederic Meunier ve Dr. Ramón Martnez-Mármol liderliğindeki araştırma ekibi, hafıza ve öğrenmenin önemli bir yönü olan Fyn’in, nöronal iletişimin gerçekleştiği nöronlar arasındaki bağlantı merkezleri olan sinapslarda hareketsiz kaldığında son derece aktif hale geldiğini keşfetti.
Baş yazar Dr. Martínez-Mármol, “Süper çözünürlüklü mikroskopi kullanarak, artık bu enzimleri tek tek ve gerçek zamanlı olarak canlı nöronlarda rastgele hareket ederek görebiliriz” dedi.
Araştırma ekibi, bu enzimlerin harekete geçtiğinde açık bir yapıya (açan bir çiçeğe benzer) dönüştüğünü ve hareketlerini yavaşlattığını keşfetti. Daha sonra tekrar döngülerine başlamak için yeniden katlanmadan ve dağılmadan önce protein kümelerini kümeler veya oluştururlar.
Martínez-Mármol, “Bir eylemi tamamlamaları gerektiğinde, Fyn enzimleri yavaşlar ve işlevlerini başlatmak için sinapsta toplanır” dedi.
Hipokampal nöronlardaki bireysel Fyn moleküllerinin yörünge haritası. Kredi: Queensland Beyin Enstitüsü
Öğrenme ve hafıza için protein kümeleri anahtarı
Bu süreç doğal olarak nöronlar arasındaki sinapslarda binlerce kez gerçekleşir ve öğrenme ve hafızanın temeli olan nöronal iletişimi sürdürmek için gereklidir. Profesör Frederic Meunier, öğrenme ve hafızanın gerçekleşmesi için Fyn’in bu dinamik kümeleri oluşturması gerektiğini açıkladı.
Profesör Meunier, “Ancak dengeyi herhangi bir şekilde değiştirirseniz – çok az veya çok fazla kümelenmeniz olur, patolojik sorunlar geliştirirsiniz” dedi.
Araştırma, ekibin Tau’nun hafıza işlevinde kritik bir mekanizmayı etkilediğini keşfettikleri önceki çalışmalarını takip ediyor.
Bir hipokampal dendritik omurgada oluşan Fyn yörüngeleri. Fyn kümesi önemli bir öğrenme ve hafıza sürecidir, ancak Tau ile ilişkilendirildiğinde bunamanın habercisi olabilir. Kredi bilgileri: Queensland Üniversitesi
Ekip, süper çözünürlüklü mikroskopi kullanarak, nöronların frontotemporal demansta bulunan Tau’nun mutant bir versiyonuna maruz kaldığında, Fyn enziminin kümelenmesinin, zayıflatıcı bir zincir reaksiyonunu tetikleme potansiyeli ile vurgulandığını gösterdi.
Dahil olmak üzere farklı demans formlarının ilerlemesi için gerekli olan Fyn ve Tau ilişkisi[{” attribute=””>Alzheimer’s disease and frontotemporal dementia, has been demonstrated by many laboratories around the world; however, the precise molecular mechanisms behind this pathological interaction were not known.
Toxic Tau creates a dementia spider web
Importantly, this mutant Tau has a higher propensity to form what is known as biomolecular condensates, which are small gel-like droplets within the cells. Some proteins, under specific conditions, tend to spontaneously aggregate, forming droplets that resemble oil spills in an aqueous solution. Tau is one of these proteins.
Dr. Ramón Martínez-Mármol. Credit: Queensland Brain Institute
If formed at the neuronal synapses, these Tau droplets create the perfect trap for Fyn molecules, keeping them highly immobile and accentuating their clustering and activation for longer.
“It’s like a spider web,” Dr. Martínez-Mármol said. “Normally, Fyn stops and moves, stops and moves
“In frontotemporal dementia, Fyn stops more as it becomes stuck in this gel-like structure. The droplets of Tau, therefore, attract additional Fyn proteins at the synapse.”
Professor Meunier said Tau biomolecular condensates could hold the key to reverting this toxic chain reaction.
“We believe they are the perfect target for future therapy to re-establish normal Fyn clustering dynamics,” Professor Meunier said.
“Theoretically, attacking the formation of toxic Tau biomolecular condensates should prevent the process of dementia from happening.”
Reference: “Fyn nanoclustering requires switching to an open conformation and is enhanced by FTLD-Tau biomolecular condensates” by Ramón Martínez-Mármol, Christopher Small, Anmin Jiang, Tishila Palliyaguru, Tristan P. Wallis, Rachel S. Gormal, Jean-Baptiste Sibarita, Jürgen Götz, and Frédéric A. Meunier, 18 October 2022, Molecular Psychiatry.
DOI: 10.1038/s41380-022-01825-y\
The study was funded by the National Health and Medical Research Council.
(function(d,s,id){var js,fjs=d.getElementsByTagName(s)[0];if(d.getElementById(id))return;js=d.createElement(s);js.id=id;js.src=”