Ahogy öregszünk, nem csak a testünk, de az agyunk is elhasználódik. A kutatók folyamatosan keresik azokat a megoldásokat, amelyek az öregedéssel járó betegségek kialakulását meggátolják. Ennek érdekében az emberi agy idegsejtjeit vizsgálják műtétből származó agyi szövetek segítségével. Az így kapott eredményeket összehasonlítják más kutatócsoportok állatokon végzett vizsgálataival – így körvonalazható, hogy miben különböznek az állati és az emberi szövetek. Annyi már most kijelenthető, hogy az evolúció során a legtöbb fajnál az idegsejtek növekedésével elektromos lassulás következett be, az emberi agy idegsejtjei azonban kivételt jelentenek. Lehet, hogy az emberi agy fejlettsége egyfajta evolúciós hiba?
Dr. Karri Lämsä vezette HCEMM szegedi kutatócsoport azt vizsgálja, hogy apró molekuláris változások mekkora különbséget jelentenek az emberek és állatok között. Ennek megértésével és további vizsgálatával pedig közelebb kerülhetünk az idegrendszeri betegségek elleni hatékonyabb gyógyszerek kifejlesztéséhez, ami össztársadalmi érdek, már csak azért is, mert a világon mindenhol dinamikusan nő az emberek várható élettartama. A kutatás kiindulópontját az adta, hogy az emberi agy mérete a teljes testmérethez viszonyítva sokkal nagyobb, mint bármelyik más emlősfaj esetében. Ebből azonban még nem következik, hogy az emberi agy hatékonyabb adatfeldolgozó lenne. Ha az emberi agyat egy számítógéphez hasonlítjuk, hamar beláthatjuk, hogy a leadott teljesítmény nem csak a fizikai kiterjedéstől, hanem a benne található áramkörök sebességétől is függ. Vagyis az emberi agy kiemelkedő adatfeldolgozási képessége is elsősorban a nagy teljesítményű áramkörök meglétéből és számosságából fakad, nem pedig a tömegétől, fizikai kiterjedéséből.
NÖVEKVŐ IDEGSEJTEK, MÉGIS GYORSULÓ ADATFELDOLGOZÁSI KÉPESSÉG?
Az már tudható, hogy az evolúció során az emberben lévő agyi mikroáramkörök sebessége jelentős mértékben felgyorsult, többek között azért, hogy ellensúlyozza az idegsejtek méretnövekedésével együtt járó elektromos lassulást. Ez a természet kompenzációja. Számos kutatás bizonyította már, hogy a nagyobb idegsejtek lassúbbakká válnak. Mivel az emberi agyban található idegsejtek nagyobb méretűek, mint a legtöbb emlősfajban, ezért azt gondolhatnánk, hogy jelentősen lassabbak is. Azonban az evolúció során olyan fejlődés történt, amely ellensúlyozza a lassúságot.
A SPECIÁLIS FEHÉRJE SIKERE
A szegedi kutatócsoport elsőként foglalkozott az emberi agykéreg egy speciális kapcsolatával. Az Emberi Neuron Fiziológia és Terápiás Kutatócsoportjának 2023. február 16-án a PlosBIOLOGY folyóiratban megjelent új tanulmánya szerint, az emberi idegsejtek úgy gyorsítják fel az elektromos aktivitásukat, hogy bizonyos ioncsatornákat közel helyeznek el ahhoz a ponthoz, ahol a jeltovábbítás alapját jelentő akciós potenciál keletkezik. Ezek az ioncsatornák az úgynevezett HCN-csatornák, és bár számos fajban általánosan megtalálható az idegsejtekben ez a csatornafehérje, az emberben kifejezetten azon a sejtrészen található, ahol képesek felgyorsítani az elektromos jel keletkezését. A fehérje segítségével az emberi idegsejtek elektromos tulajdonságai gyorsabbak lesznek. Bár az emberi idegsejtek méretüknél fogva lassabbaknak kéne lenniük, valójában ugyanolyan gyorsak, mint a kisebb, patkányban vagy egérben lévő sejtek. Mindez egy evolúciós alkalmazkodási folyamat részeként magyarázható, amely segítségével az emberi idegsejtek sokkal gyorsabban küldhetik az elektromos jeleket, ez tehette lehetővé az emberi agy képességének kiemelkedését a többi emlős közül.
A Magyar Molekuláris Medicina Kiválósági Központ (Hungarian Cencter of Excellence for Molecular Medicine – HCEMM) egy több létesítményben működő intézet, amelynek kutatói úttörő eljárások és terápiás módszerek fejlesztésével járulnak hozzá az egészségesebb öregedéshez. A HCEMM jelenleg többek között a Horizont 2020 pályázat támogatásával működik, melynek keretei között a Semmelweis Egyetem, a Szegedi Tudományegyetem és a Szegedi Biológiai Kutatóközpont a heidelbergi székhelyű EMBL-lel mint partnerintézménnyel dolgozik együtt. A Tématerületi Kiválósági Program és az NKFIH-n keresztül a magyar kormány támogatása szintén elengedhetetlenek a HCEMM működéséhez. A szervezet sokrétű munkájának koordinációja a Szegeden található központból történik. Célja, hogy az akadémiai és ipari területek között közvetítve, a molekuláris orvostudomány legújabb eszközein keresztül hozzájáruljon az öregedő magyar népesség életminőségének javításához, és az egészségügyi ellátás költségeinek csökkentéséhez.
