Η ρύθμιση και ο ρόλος της αυτοφαγίας στο κεντρικό νευρικό σύστημα

Επιστημονική Ημερίδα με τίτλο «ΝΕΥΡΟΕΚΦΥΛΙΣΤΙΚΕΣ ΝΟΣΟΙ: ΠΡΟΟΔΟΣ ΚΑΙ ΠΡΟΚΛΗΣΕΙΣ ΣΤΗΝ ΑΝΑΖΗΤΗΣΗ ΤΩΝ ΑΙΤΙΩΝ ΚΑΙ ΝΕΩΝ ΘΕΡΑΠΕΙΩΝ» διοργάνωσαν το Βιοαναλυτικό Εργαστήριο του Μουσείου Γουλανδρή Φυσικής Ιστορίας και το Ίδρυμα Τεχνολογίας και Έρευνας Κρήτης (ΙΤΕ). Η Ημερίδα πραγματοποιήθηκε στο Αμφιθέατρο «Άγγελος Γουλανδρής» του Κέντρου ΓΑΙΑ του Μουσείου, στις 11 Δεκεμβρίου 2017.

Οι ασθένειες του Αλτσχάιμερ και του Πάρκινσον είναι οι πιο διαδεδομένες νευροεκφυλιστικές ασθένειες που δημιουργούν σημαντικές άμεσες και έμμεσες κοινωνικοοικονομικές επιπτώσεις που σχετίζονται με τον τομέα της υγείας. Χαρακτηρίζονται από σοβαρές νευρωνικές απώλειες σε διάφορες περιοχές του εγκεφάλου, με κοινό χαρακτηριστικό γνώρισμα τη μη φυσιολογική συσσωμάτωση πεπτιδίων και πρωτεϊνών. Αυτή η Ημερίδα παρουσιάζει την πρόσφατη πρόοδο στην κατανόηση της παθογένειας αυτών των ασθενειών, με έμφαση στους υποκείμενους μηχανισμούς συσσωμάτωσης πρωτεϊνών και μερικές από τις πιο υποσχόμενες θεραπευτικές μεθόδους που βρίσκονται σε εξέλιξη για αυτές τις ανίατες νευροεκφυλιστικές διαταραχές.

Η ομιλία πραγματοποιήθηκε στο πλαίσιο της συνεδρίας "Νόσος Αλτσχάιμερ – AD Αναζήτηση των αιτιών και των νέων Θεραπειών".

Η ρύθμιση και ο ρόλος της αυτοφαγίας στο κεντρικό νευρικό σύστημα

Η διαδικασία της αυτοφαγίας είναι καθοριστική για την ακεραιότητα και την επιβίωση των νευρικών κυττάρων. Η απώλεια βασικών παραγόντων της αυτοφαγίας οδηγεί σε προοδευτικό νευροεκφυλισμό και σε δομικές ατέλειες των νευρικών συνάψεων. Ωστόσο, οι μοριακοί μηχανισμοί ρύθμισης της αυτοφαγίας στον εγκέφαλο παραμένουν ασαφείς. Επίσης, ενώ είναι ευρέως αποδεκτό ότι η ανακύκλωση πρωτεϊνών απαιτείται για τη συναπτική πλαστικότητα, η συμβολή της αυτοφαγίας στην αποδόμηση των συναπτικών πρωτεϊνών παραμένει σε μεγάλο βαθμό άγνωστη. Τα αποτελέσματα της μελέτης μας δείχνουν ότι η σηματοδότηση μέσω του παράγοντα BDNF καταστέλλει την αυτοφαγία in vivo. Η καταστολή αυτή διαμεσολαβείται από τον υποδοχέα TrkB και το μοριακό μονοπάτι σηματοδότησης PI3K/Akt. Η αυτοφαγία ρυθμίζεται με ειδικό τρόπο από τη νηστεία σε διαφορετικές περιοχές του εγκεφάλου. Η καταστολή της αυτοφαγίας είναι απαραίτητη για τη συναπτική πλαστικότητα που διαμεσολαβείται από τον παράγοντα BDNF καθώς και για τη βελτίωση της μνήμης κάτω από συνθήκες διατροφικού στρες. Η σηματοδότηση μέσω του παράγοντα BDNF καταστέλλει την αυτοφαγία στο πρόσθιο τμήμα του εγκεφάλου ενήλικων ποντικιών. Η καταστολή της σηματοδότησης μέσω του παράγοντα BDNF στα νευρικά κύτταρα προκαλεί ανεξέλεγκτη αύξηση της αυτοφαγίας. Η αύξηση αυτή έχει ως συνέπεια τη δημιουργία ατελειών στις συνάψεις που προκαλούνται από ανεπάρκεια του παράγοντα BDNF. Συνεπώς, η νηστεία καταστέλλει την αυτοφαγία σε περιοχές του πρόσθιου τμήματος του εγκεφάλου του ποντικιού, προάγοντας έτσι την αναδιαμόρφωση των συνάψεων και την ενίσχυση της μνήμης, μέσα από ένα μηχανισμό που ρυθμίζεται από τον παράγοντα BDNF. Η ανάλυση που έγινε οδήγησε στην αναγνώριση τριών βασικών παραγόντων αναδιαμόρφωσης των συνάψεων ως υποστρώματα της αυτοφαγίας. Τα αποτελέσματά αυτά καθιστούν την αυτοφαγία ως βασική συνιστώσα της σηματοδότησης μέσω του παράγοντα BDNF, η οποία είναι απαραίτητη για τη συναπτική πλαστικότητα που προκαλείται από τον παράγοντα αυτό. Αυτός ο μοριακός μηχανισμός είναι υπεύθυνος για συμπεριφορικές προσαρμογές που αυξάνουν την επιβίωση σε περιόδους ανεπάρκειας τροφής ή κάτω από συνθήκες στρες.