Тъкан засегната от болестта "луда крава". Типични са микроскопичните дупчици, които придават на мозъка на болните животни вид подобен на гъба. Снимка: Dr. Al Jenny
Прионите са най-познати като инфекциозните причинители на болестта „луда крава” и човешката й версия – болестта на Кройцфелт-Якоб. Всъщност досега белтъците имаха поне една позната полезна функция в клетките, които изолират нервите. На 13 февруари, в публикация в Journal of Neuroscience, се появиха първите директни доказателства за още една – в самите неврони.
Италианския екип (от Международния институт за висши изследвания в Триест и от Института по експериментална и клинична медицина на Политехническия университет на Марке) докладва, че прионите участват в развитието на пластичността на невроните – процесът, чрез който структурата и функцията на нервните клетки в развиващия се мозък се изменят от опита.
Прионите имат две основни форми: нормалната и грешно нагънатата (при която белтъкът не е в правилната триизмерна конформация). Нормалната версия, позната като клетъчен прионов белтък (или PrPC) се намира във всяка клетка на тялото, включително в невроните. Тъй като е прикачен към клетъчната мембрана, се предполагаше, че участва в разменянето на сигнали между нервните клетки, но нямаше доказателства за това.
В търсене на информация, невробиологът Енрико Черубини от института в Триест и колегите му проследявали ефектите на електрическа симулация в клетки, взети от хипокампуса на мишки. Част от мишките били без гена за прионовия белтък. Приложили електрическа стимулация върху клетките и наблюдавали дали в резултат между тях се фомират свързани двойки клетки.
При тъканта от здрави мишки, процедурите засилили връзките между невроните – феномен, който е познат като дългосрочно потенциране. В тъкан от мишки, които нямали гена, обаче, стимулацията довела до обратния ефект – отслабване на връзките между невроните.
С допълнителни експерименти установили, че прионите в клетките на мишките постигат потенцирането чрез активиране на ензим, наречен протеинова киназа А.
Дългосрочното потенциране в хипокампуса се счита за изключително важно за ученето и паметта. Конкретната роля на прионите в тези сложни процеси остава неизяснена и проф. Черубини има интерес да разбере как белтъците въздействат на поведението.
„Функцията на клетъчния прионов белтък е мистериозна, но [изследването] убедително демонстрира, че той има много важна роля за засилването на синаптичните връзки при развиването на мрежи от неврони”, каза Р. Дъглас Фийлдс, директор на Департамента за изследване на невронното развитие и пластичност в Националния институт за детско здраве и развитие в Бетезда, Мериленд.
Преведено с разрешение на Macmillan Publishers Ltd: [NATURE] (Proteins behind mad-cow disease also help brain to develop), Mo Costandi (2013)
