Intranet Areál web

Fyziologický ústav AV ČR

Špičková věda pro zdraví

Nová role cholesterolu v mozku


Cholesterol zásadním způsobem ovlivňuje funkci receptorů, které jsou klíčové pro tvorbu paměťových stop. K takovému poznatku dospěli vědci z oddělení Buněčné neurofyziologie, kteří se dlouhodobě zabývají farmakologií receptorů důležitých pro správnou činnost lidského mozku.

Je dobře známo, že každá buňka lidského organismu obsahuje cholesterol. Ten je nedílnou součástí biologických membrán, které tvoří povrch našich buněk. V povrchové membráně nervových buněk se mimo jiných proteinů nacházejí i glutamátové receptory, jež se účastní předávání vzruchu mezi nervovými buňkami a hrají klíčovou roli při tvorbě paměťových stop. Avšak jejich poškozená funkce či nadměrná aktivace může přispívat k patologii řady neurodegenerativních onemocnění.

Studium glutamátových receptorů je jedním z dlouhodobých cílů na oddělení Buněčné neurofyziologie. V nedávno publikované studii popsali vědci z tohoto oddělení silnou závislost jednoho podtypu glutamátových receptorů na cholesterolu. Jedná se o tzv. NMDA receptory, které mají zásadní význam při vzniku paměťových stop a jejich funkce se dá odebráním cholesterolu prakticky vypnout. Naproti tomu jejich nejbližší příbuzní, tzv. AMPA receptory, které jsou důležité pro udržení paměťové stopy, jsou na cholesterolu zcela nezávislé.

Výsledky práce vědců z oddělení Buněčné neurofyziologie byly pozitivně přijaty vědeckou komunitou, o čemž svědčí i doprovodný článek k jejich publikaci v časopisu The Journal of Physiology. Lonnie Wollmuth, světová kapacita v oboru glutamátových receptorů, v něm označuje publikovanou studii jako "první náhled do fascinující problematiky" modulace NMDA receptorů prostřednictvím cholesterolu a odhaduje, že tyto poznatky v blízké budoucnosti přitáhnou pozornost vědců zabývajících se neurodegenerativními onemocněními nebo schizofrenií.



 

A) Odpovědi NMDA receptorů prakticky zanikají při dlouhodobém odebírání cholesterolu. B) Mikroskopický obraz ukazuje stejné množství zeleně označených NMDA receptorů na povrchu kontrolního neuronu a neuronu se sníženým cholesterolem. Z obrázků vyplývá, že NMDA receptory po snížení cholesterolu sice zůstávají v povrchu neuronu, ale přestávají být funkční.

Miloslav Korinek, Vojtech Vyklicky, Jirina Borovska, Katarina Lichnerova, Martina Kaniakova, Barbora Krausova, Jan Krusek, Ales Balik, Tereza Smejkalova, Martin Horak and Ladislav Vyklicky: Cholesterol modulates open probability and desensitization of NMDA receptors, Journal of Physiology 2015, Volume 593, Issue 10, pages 2279–2293