Nápisy na cigaretách neklamú, fajčenie naozaj spôsobuje rakovinu pľúc a prináša aj mnohé iné vážne zdravotné komplikácie. S tým už dnes hádam nebude polemizovať nik. V poslednom čase sa však objavilo niekoľko zaujímavých výskumov, ktoré sa pozreli na nikotín z inej strany. Vedci chcú preniknúť do záhady, prečo práve fajčiarov menej ohrozujú neurodegeneratívne ochorenia typu Alzheimerovej alebo Parkinsonovej choroby. Zistili, že na rozdiel od buniek iných častí tela, ktorým nikotín škodí, naopak mozgovým bunkám môže poskytnúť ochranu.
Vrah alebo najlepší priateľ
Nový dôkaz o protizápalovom pôsobení nikotínu, ktorý nepriamo chráni neuróny pred poškodením a smrťou, priniesol tím neurovedcov z lekárskej fakulty University of South Florida. Ich štúdiu publikoval Journal of Neurochemistry.
V laboratórnych experimentoch vedci zistili, že nikotín tlmí aktivitu mozgových buniek zvaných mikroglie. O ich dôležitosti svedčí fakt, že spolu s inými typmi gliových buniek podstatne prevyšujú počet samotných neurónov. V zdravom mozgu gliové bunky poskytujú neurónom pevnú fyzickú oporu a súčasne im slúžia aj ako imunitná polícia.
"Mikroglie môžu byť vaším najlepším priateľom, môžu sa však stať aj tým najhorším nepriateľom. Záleží to od signálu, ktorý dostávajú," povedal R. Douglas Shytle, ktorý viedol štúdiu. "Obrazne povedané, ak sa s nimi budete rozprávať, budú sa o vás starať. Ale ak rozhovor ukončíte, môžu sa stať agresívne a začnú mozgu škodiť."
Mlčanie acetylcholínu, smrť neurónov
Mikroglie dostávajú signály prostredníctvom acetylcholínu. Tento neuroprenášač objavili vedci ako prvý z radu mnohých desiatok ďalších, ktoré poznáme dnes.
Acetylcholín sa uvoľňuje v zakončeniach motorických neurónov a povzbudzuje činnosť niektorých svalov, na srdce však pôsobí naopak ako tlmič. Má tiež významnú úlohu pri tvorbe pamäti.
Práve acetylcholínové signály, ktoré mikroglie dostávajú, sú upokojujúcim "rozhovorom" o tom, že v mozgu je všetko v poriadku. Ak acetylcholín zlyhá a jeho signály ustanú, mikroglie začnú byť nepokojné, môžu sa aj vzbúriť a namiesto ochrany budú neurónom škodiť. Konečnou fázou ich vzbury je smrť neurónov a vytváranie bielkovinových plakov, typických pre Alzheimerovu chorobu. Liek proti nej sa stále ešte iba hľadá. Ak vedci nič nevymyslia, s postupným predlžovaním priemerného ľudského života bude alzheimer ohrozovať ľudí čoraz viac.
Alfa-7 má nikotín rád
Floridský tím našiel na mikrogliách špecifický prijímač alfa-7, na ktorý sa viaže nikotín, a supluje tak funkciu acetylcholínu, pretože blokuje vysokú aktivitu mikroglií.
"Predpokladáme že táto schopnosť upokojiť mikroglie môže byť doplnkovým mechanizmom, ktorý tvorí základ ochranného pôsobenia nikotínu na mozog," povedal Shytle.
Strata acetylcholínu je spojená so vznikom Alzheimerovej choroby. Prevažujúca hypotéza ochranného pôsobenia nikotínu na mozog doteraz znela: nikotín sa viaže priamo na acetylcholínové receptory nervových buniek, funguje teda ako acetylcholín. Objav mikrogliového receptoru alfa-7 nie je s touto teóriou v rozpore, iba dopĺňa ďalší kamienok do mozaiky.
"Tento objav nám umožní pozrieť sa novými očami na neurodegeneratívne choroby typu alzheimera," povedal Juan Tan, člen Shytleovho tímu. "Ak lepšie pochopíme liečebné vlastnosti nikotínu, môže to pomôcť v hľadaní lieku, ktorý si zachová jeho užitočné vlastnosti, ale nebude mať vedľajšie neželateľné účinky."
Senzácia zo San Francisca: Z astrocytov rastú kmeňové bunky
Neuróny nemôžeme považovať za jediné bunky, ktoré sú v súvislosti so zdravím nášho mozgu zaujímavé. Naopak, vedci prinášajú čoraz viac dôkazov, že o živote a smrti neurónov rozhodujú práve ich menší, doteraz dosť podceňovaní pomocníci - gliové bunky: astrocyty, oligodendrocyty a už spomínané mikrogliové bunky.
Nový objav amerických vedcov z Kalifornskej univerzity v San Franciscu úlohu gliových buniek potvrdzuje a možno ho pokojne označiť za senzačný. Američania zistili, že v dospelom ľudskom mozgu môžu astrocyty v určitej časti mozgu dokonca vytvárať zdroj kmeňových buniek. Pretože kmeňové bunky sú vlastne bunky v zárodočnom, nediferencovanom stave (stoja akoby na začiatku svojho "embryonálneho" vývoja), sú schopné premeniť sa na akýkoľvek iný druh bunky; teda aj na nové neuróny.
Arturo Alvarez-Buylla, člen tímu amerických neurológov zo San Francisca, ktorý sa ako jeden z prvých ľudí presvedčil o priam zázračných schopnostiach astrocytov, zatiaľ objav pre agentúru Reuters komentoval triezvo: "Potvrdzuje plasticitu ľudského mozgu a tiež to, že určité druhy buniek môžu skrývať netušený potenciál."
Možno by sa raz tento doteraz netušený potenciál astrocytov dal použiť nielen ako vhodný zdroj na opravu zničených neurónov, ale možno aj celej časti mozgu zvanej substantia nigra. Práve mlčanie neurónov v substantia nigra, ktoré v zdravom mozgu produkujú dopamín, je spojené s vznikom Parkinsonovej choroby.
O neurónoch a neurotransmiteroch
O tom, aké zložité je prenikať do záhad mozgu, svedčia aj nasledujúce riadky, voľne spracované podľa článku Ľuby Beňuškovej z knihy Kognitívne vedy (Kalligram, 2002).
V mozgu existuje okolo 50 rôznych neuroprenášačov (neurotransmiterov). Patrí medzi ne okrem acetylcholínu aj dopamín, serotonín, noradrenalín, glutamát a ďalšie. Za ich veľké množstvo zodpovedajú hlavne neuróny v desiatkach podkôrových jadier. Dalo by sa povedať, že čo jadro, to iný neurotransmiter. Rôzne neurotransmiterové systémy, ako aj rôzne časti mozgu, sa spájajú s rôznymi psychickými funkciami. Nadmerne znížená, respektíve zvýšená aktivita neurotransmiterových systémov vedie k rôznym poruchám psychických funkcií. Poruchy v hladine neurotransmiterov môžu spôsobovať vrodené genetické predpoklady. Produkcia neurotransmiterov, receptorov a vôbec všetkých molekúl v neurónoch je totiž predprogramovaná geneticky. Výskumníci sa nepretržite zaoberajú vplyvom stresu, veku a iných látok, napríklad hormónov, na genetický program. Tento výskum je veľmi náročný, lebo neuróny sú navzájom pospájané do rozsiahlych sietí, v ktorých rôzne neurotransmiterové systémy na seba zložito vzájomne pôsobia; preto je ťažké odhaliť prvotnú biochemickú poruchu.
