Когато е в пълно развитие, мозъкът трябва редовно да подрежда безбройните връзки, образувани от невроните, които го съставят.

 

Въпреки че не знаехме досега как се извършва това сортиране, изследователите са идентифицирали протеин, който е от съществено значение за този процес: рецептора A2A.


 

Предполага се, че той може да участва и в генезата на когнитивните разстройства.

 

По време на развитието на мозъка има интензивен период, през който невроните създават много връзки помежду си: това е така нареченият период на синаптогенеза.

 

Връзките между невроните се наричат синапси.

 

През този период те се умножават, след което трябва да се намали количеството им, за да е по-ефективно функционирането на мозъка.

 

Вече е било известно, че това явление зависи от невронната активност - неизползваните синапси в крайна сметка се унищожават, но този процес досега не е бил проучен.

 

Кристоф Бернар и Сабин Леви са проучили синапсите, които са свързани с гама-аминомаслена киселина - GABA.

 

Тези връзки, в които GABA молекулата служи като невромедиатор, са особено важни: те са сред първите, които се образуват и тяхната активност е от съществено значение за изграждането на останалата част от невронната верига.

 

Как се сортират синапсите?

Работата, ръководена от двамата изследователи, проведена при лабораторни модели, подчертава ключовата роля на A2A - аденозин рецептора, в процеса на сортиране.

 

Рецепторът е разположен в синапса и позволява връзката да се поддържа, когато той се активира от аденозин, който след това действа като невротрансмитер.

 

От друга страна, ако рецепторът не се активира за повече от 20 минути, започва процесът на елиминиране.

 

Експериментална блокада на рецептора също води до разрушаване на синапса.

 

Следователно A2A рецепторът би действал като ключов елемент в оформлението на централната нервна система по време на развитието.

 

Можем да сравним развитието на мозъка със страна в процес на изграждане, в която всеки град в началото е свързан с всички останали чрез директни пътища.

 

A2A действа като детектор за активност: докато пътят се използва от автомобили, детекторът изпраща червена светлина на работниците, отговорни за демонтажа на пътищата.

 

Ако нито една кола не мине в продължение на 20 минути, тя им изпраща зелена светлина и пътят се премахва, обяснява Кристоф Бернар.

 

При хората периодът на синаптогенеза вероятно протича в края на вътреутробния живот или много рано след раждането - фаза, през която е известно, че експресията на A2A е особено силна.

 

Протеин под влиянието на кофеина

Трябва да определим дали синапсите, които работят с други невротрансмитери, като глутамат или ацетилхолин, се елиминират по същия принцип.

 

Освен това знаем, че A2A се активира от аденозин, но механизмът, който стимулира или инхибира производството му в зависимост от синаптичната активност, остава да бъде установен, продължава изследователят.

 

Разгледана е ролята на аденозина, тъй като по-рано е било установено, че високата консумация на кофеин през периода на синаптогенезата пречи на естественото функциониране на протеина A2A.

 

Това води до последващо когнитивно увреждане.

 

Следователно трябва да се проучи този феномен, тъй като производството на ензима, който разгражда кофеина, е намалено при бременни жени. 

 

Може ли вътреутробното излагане на големи количества кофеин да бъде причина за когнитивно увреждане на плода?

Знаем полезната роля на кофеина за когнитивното функциониране при възрастни, но това повдига въпроси.

 

Проучване, финансирано от Националната изследователска агенция и Фондация Алцхаймер, има за цел да обясни този ефект, известен като "Янус ефект", който прави кофеина полезен или вреден в зависимост от възрастта. 

 

Това може да се дължи на задействането на различни молекулярни механизми в зависимост от възрастта, чрез които се осъществява взаимодействието между кофеина и A2A.

 

Това проучване несъмнено ще ни позволи да разберем по-добре механизмите, участващи в разрушаването или съхраняването на синапсите, пояснява Кристоф Бернар.

 

Тази работа може също да предостави важни елементи за идентифициране на нови цели при лечението на когнитивни разстройства или болестта на Алцхаймер.

 

Източници:

https://www.futura-sciences.com/sante/actualites/cerveau-effectue-tri-synapses-lors-developpement-cerebral-96319/

https://www.science.org/doi/10.1126/science.abk2055