A hazai agykutatás irányai és legújabb eredményei a NAP3.0 konferencián

A Nemzeti Agykutatási Program (NAP) 2013 -ban történt elindulásakor Akadémiánk egyik legnagyobb horderejű vállalása volt. Idén május 6-án és 7-én a bikali Puchner Kastélyszállóban immár harmadik kiírásának résztvevői számoltak be eredményeikről. 

A Nusser Zoltán akadémikus által irányított NAP 3.0 konzorciumban az ország 10 intézményéből 38 kutatócsoport működik együtt, melyek közül csak kettő nem tudta most képviseltetni magát. 

Az első négy előadást a szervezők sajtónyilvánosnak hirdették meg, és az előadókkal készítendő rövid interjúkra is lehetőséget biztosítottak, hogy a program iránt érdeklődő adófizető polgárok is értesülhessenek munkájukról. 

Dr. Dénes Ádám, a HUN-REN KOKI Neuroimmunológia csoportjának vezetője az immunrendszer és az idegrendszer kétoldalú kapcsolatairól beszélt Gyulladás és idegrendszeri betegségek: miért fontos feltárni az összefüggéseket? című előadásában. 

- Mi köze az olyan krónikus betegségeknek, mint a cukorbetegség, érelmeszesedés, magas vérnyomás vagy az elhízás, az idegkutatáshoz?

- Ezek a betegségek krónikus gyulladásos állapotot is előidéznek a szervezetben, számos szerv érpályáiban okozva káros változásokat, beleértve a központi-idegrendszer ereit. A keringő gyulladásos fehérjék az agyat is elérik, és alapvető változásokat okoznak az agy első számú immunsejtei, a mikroglia sejtek működésében. A mikroglia immun-funkciói mellett alapvető szerepet játszik az idegsejtek és erek állapotának fenntartásában is. 

- Kiemelte a mikroglia szerepét a COVID19 agyi hatásaival kapcsolatban is!  

- A COVID-19 fertőzés hatására alapvetően változik meg a mikroglia állapota, a gyulladt agyterületeken sérülnek az erek és az idegsejtek kommunikációjában alapvető szinapszisok is. A változásokat klinikai képalkotó mérésekkel lehet vizsgálni, és az eredmények korrelálnak az akut vagy poszt-COVID neurológiai tünetekkel is. 

- Hogyan foglalná össze  munkájukat?

Kutatásaink azt mutatják, hogy az idegrendszerben zajló gyulladásos folyamatok megértése és ezek megfelelő szabályozása segítheti új diagnosztikai és terápiás módszerek kifejlesztését számos idegrendszeri betegség esetén. 

"Krónikus stressz-indukált fájdalom mechanizmusainak és új terápiás lehetőségeinek azonosítása"

A fájdalom az egyik legáltalánosabb érzés, amit élete során senki el nem kerülhet, a krónikus fájdalom azonban rendkívüli egészségügyi és társadalmi terhet jelent. Dr. Helyes Zsuzsanna (PTE) előadása a krónikus stressz-indukált fájdalommal kapcsolatos kutatásokról szólt.

- Miért kell ezzel kiemelten is foglalkozni?

- A népességnek megközelítően tíz százaléka szenved primer krónikus fájdalomtól. Ez a fájdalom a Nemzetközi Fájdalom Társaság 2021-ben megalkotta definíció szerint minimum 3 hónapig, de akár éveken, sőt, évtizedeken keresztül is tarthat, pontos okát meghatározni azonban nem tudjuk. Nincs idegsérülés, gyulladás. Ilyen az izomzatban, vázrendszerben jelentkező kiterjedt fájdalom, a fibromyalgia, amely alvászavarral, levertséggel, állandó kimerültségérzéssel is jár. Ide tartozik a krónikus regionális fájdalom szindróma (CRPS), amikor kis sérülés vált ki nagy és hosszantartó immunválaszt, gyulladást és fájdalmat a végtagok jól körülírt területén, valamint a legtöbbször pszichoszociális stressz által okozott krónikus derékfájás. 

- Mivel lehet kezelni az ilyen betegeket?

- A klasszikus fájdalomcsillapítók hatása ezekben az állapotokban nem kielégítő, és/vagy sok mellékhatásuk miatt tartós alkalmazásukkal nem is lehet számolni, tehát új hatásmódú és biztonságos gyógyszerekre van szükség. Az áttörést jelentő új gyógyszerek fejlesztéséhez olyan klinikai vizsgálati elrendezésekre, komplex analitikai és bioinformatikai módszerekre, valamint kísérleti rendszerekre van szükség, amelyekkel fel tudjuk tárni a kórélettani folyamatokat és új célpontokat tudunk azonosítani.

Dr. Hangya Balázs (HUN-REN KOKI) előadásának rövid címe azonnal felkeltette az érdeklődést: "A memória karmestere". 

-A tanulás alapja az agyban az idegsejtek közötti kapcsolódási pont, a szinapszis. A Hebb-szabály szerint a szinapszis megerősödik, ha a résztvevő két sejt egyszerre aktív. Az emlékek eltárolásakor az egyszerre aktív sejtek így egy aktiválódott hálózatot alkotnak, melyen belül a kapcsolatok megerősödnek. Az autoasszociatív memória elve alapján az emlékek előhívásakor részleges emlékek a hálózat egy részét aktiválják, ezután a korábban megerősödött kapcsolatokon keresztül az egész hálózat aktiválódik. Ez a folyamat a mintázat kiegészítés.

- Pontosan mit vizsgáltak?

- Kísérleteinkkel arra kerestük a választ, hogyan szabályozza az agy az emlékek eltárolását és előhívását. Habár úgy éljük meg, hogy ez egyszerre történik, valójában az ún. théta ritmus szerint másodpercenként 8-10-szer váltakozik. A hippokampusz CA1 nevű alterülete memóriatároláskor az entorhinális kéreggel kommunikál, memória előhíváskor a hippokampális CA3 területtel lép fokozott interakcióba.

A CA1 terület memória tároláskor az entorhinális kéreg területtel kommunikál, melyet a théta csúcsokon megjelenő gyorsabb "közepesen gyors" gamma ritmusok jeleznek, míg memória előhíváskor a hippokampális CA3 területtel lép fokozott interakcióba, amit viszont a théta völgyekben megjelenő lassú gamma ritmusok kísérnek.

- De honnan tudja az entorhinális kéreg és a CA3, mikor kell "beszélnie" a CA1-hez? 

- Ezt a théta ritmus generálásában is fontos mediális szeptum irányítja, melynek sejtjei a hippokampusz különböző frekvenciájú gamma ritmusaival korrelált aktivitást mutatnak, ezért nevezzük őket a memória karmestereinek.

"Mi lesz veled turizmus? Kékalga toxinok és azok lehetséges (ideg)élettani hatásai - című előadásában"  Dr. Pirger Zsolt (HUN-REN BLKI) az algavirágzások után felhalmozódó kékalga toxinok (cianotoxinok)idegrendszeri vizsgálatáról beszélt. 

-  Milyen idegrendszeri elváltozások kiváltó okai lehetnek ezek a cianotoxinok?

-  Az egyik ilyen cianotoxin, a BMAA, több neurodegeneratív kórképpel (ALS, Alzheimer kór, Parkinson kór) is kapcsolatba hozható. A bélrendszerbe való bejutás után a bolygóidegen keresztül retrográd módon jut el a központi idegrendszerbe, ahol fehérjeplakkokat, mitokondriális diszfunkciót, valamint a fehérjékben okozott szerkezeti változások révén neurodegenerációt válthat ki.

- Milyen kísérleteket végeztek a toxinok károsító hatásának kimutatására?

- Kísérleti modellrendszerünk az egyszerűbb, részleteiben ismert idegrendszerű nagy mocsári csiga (Lymnaea) volt. A cianotoxinok idegrendszeri hatásait idegélettani és mikroelektrofiziológiai módszerekkel egyed, sejt és molekuláris szinteken is tanulmányoztuk, kapott eredményeink pedig magasabbrendű szervezetekre is alkalmazhatók. 

- Esetleg van olyan, ami máris felhasználható?

- Annyi gyakorlati haszna máris van, hogy egy lokális algavirágzás esetében ajánlásokkal

segíthetjük a döntéshozókat a szükséges intézkedések meghozásában.