Soome Helsingi ülikooli teadlased on sebrakaladega läbi viidud uuringus näidanud, et Alzheimeri tõvega seotud geen presenilin-1 (psen1) toimib histamiinisüsteemi arengu keskse regulaatorina. Histamiini süsteem on muutunud ka Alzheimeri tõbe põdevatel patsientidel.
Uuringud on näidanud, et mutatsioonid geenis psen1 on Alzheimeri tõve perekondlike vormide puhul tavalised ning preseniliin-1 valk, mida geen kodeerib, osaleb teadaolev alt amüloidi prekursorvalgu lõhustamises. Alzheimeri tõve korral ei lõhustu amüloidi prekursorvalk normaalsel viisil ja valk koguneb ajju, kahjustades neuroniteid ja neuroneid. Siiani pole teada, kas psen1 geen on seotud Alzheimeri tõve etioloogiaga mõne muu mehhanismi kaudu.
Helsingi ülikooli professor Pertti Panula uurimisrühm selgitas välja psen1 geeni rolli neuronaalse histamiinisüsteemi arengus ja selle modulatsioonis. Histamiin on üks neurotransmitteritest, mis kõik on olulised kognitiivsete funktsioonide jaoks, mis omakorda on Alzheimeri tõve korral kahjustatud. Histamiini süsteem muutub Alzheimeri tõve progresseerumise ajal.
Uuringus kasutati mudelorganismina sebrakala. Kiiresti arenev sebrakala sobib mudelorganismiks, kuna selle läbipaistvus võimaldab teadlastel uurida elutähtsate organite arengut ja talitlust. Psen1 geeni funktsiooni uurimiseks loodi sebrakala, mis ei tootnud funktsionaalset Presenilin-1 valku. Vaatamata asjaolule, et kaladel puudus funktsionaalne Presenilin-1, olid nad elujõulised ja arenesid kuni täiskasvanueani.
Presenilin-1 valgu puudumine kutsus esile muutuse sebrakala vastsete käitumises, nad ei reageerinud nagu tavalised kalad kiiretele valguse intensiivsuse muutustele. "Varasemate uuringute põhjal teame, et see muutus käitumises on seotud histamiini puudumisega ajus," selgitab Panula.
Täiskasvanueas erines mutantse sebrakala motoorne käitumine tavakala omast: kalad ujusid olemasoleva areeni servadest mööda ja vältisid sisemist osa. Rühma varasemad uuringud on näidanud, et see käitumuslik muutus on tingitud ka muutustest histamiinisüsteemis.
Teadlased leidsid, et vastsete kaladel, millel puudus Presenilin-1 valk, oli oluliselt vähem histamiini neuroneid; täiskasvanueas oli nende kalade histamiini neuronite arv märkimisväärselt suurenenud, võrreldes tavaliste kaladega.
"Need tulemused näitavad, et psen1 geen on histamiini neuronite arengu keskne regulaator ja et mutatsioon võib põhjustada püsivaid eluaegseid muutusi neuronaalses histamiinisüsteemis. See on väga huvitav leid, " ütleb Panula..
Üks huvitav allesjäänud küsimus on see, kust tekivad täiskasvanud sebrakalade ajus uued histamiini neuronid. Kas need on äsja diferentseerunud tüvirakud või muutuvad teised rakud histamiini neuroniteks? Vastus pole teada, kuid nende tulemuste põhjal on soovitav selgitada Presenilin-1 valgu osa tüvirakkude diferentseerumisel ka imetajate ajus. "Imetajatel on tüvirakud hüpotalamuses, samas piirkonnas, kus histamiini neuronid asuvad kõigil uuritud selgroogsetel," kommenteerib Panula.
Panula tunneb kaasa, et avaldatud uuring ei räägi Alzheimeri tõve tekkemehhanismist inimestel. Uuringuga saadud uued teadmised psen1 geeni funktsiooni ja aju histamiinisüsteemi arengu kohta on üks samm edasi haiguse etioloogia mõistmisel.
"Teostame molekulaarsel tasemel alusuuringuid, kust inimeste haiguste ravini on pikk tee. Seda tüüpi uuringud annavad järeldused, millel ravi lõpuks põhinevad," räägib Panula.
The Journal of Neuroscience avaldas Helsingi ülikooli neuroteaduste keskuses ja biomeditsiini instituudis läbi viidud uuringu.
