โปรตีน Prionlike Orb2 เสนอกลไกในการจดจำ
การศึกษาใหม่พบว่าโปรตีนที่สามารถ เว็บสล็อต เปลี่ยนรูปร่างและสะสมภายในเซลล์สมองช่วยให้แมลงวันผลไม้สร้างและเรียกความทรงจำ
การเปลี่ยนรูปร่างดังกล่าวเป็นการเคลื่อนตัวของพรีออน ซึ่งเป็นลักษณะเด่นของโปรตีนที่สามารถสลับกันระหว่างสองรูปแบบและการรวมกลุ่มภายใต้เงื่อนไขบางประการ ในเซลล์สมองของแมลงวันผลไม้ กลุ่มของโปรตีนคล้ายพรีออนที่เรียกว่าOrb2 เก็บความทรงจำที่ยาวนานรายงานนักวิทยาศาสตร์จากสถาบันวิจัยการแพทย์ Stowers ในเมืองแคนซัสซิตี รัฐโม การหาว่าสมองก่อตัวอย่างไรและเรียกความทรงจำในที่สุดอาจช่วยให้นักวิทยาศาสตร์คิดค้น วิธีฟื้นฟูกระบวนการดังกล่าวในผู้ที่เป็นโรคต่างๆ เช่น อัลไซเมอร์
การค้นพบครั้งใหม่นี้ ซึ่งอธิบายทางออนไลน์เมื่อวันที่ 3 พฤศจิกายนในCurrent Biologyนั้น “ยอดเยี่ยมมาก” นักประสาทวิทยา Eric Kandel จากมหาวิทยาลัยโคลัมเบียกล่าว “มันเติมเต็มส่วนที่ขาดหายไปจำนวนมาก”
ผู้คนมีโปรตีน Orb2 รุ่นหนึ่งที่เรียกว่า CPEB ซึ่งเป็นเรื่องธรรมดาที่บ่งชี้ว่าหน่วยความจำอาจทำงานในลักษณะเดียวกันในคน Kandel กล่าว ยังไม่ทราบว่าผู้คนพึ่งพาพรีออนเพื่อเก็บความทรงจำระยะยาวหรือไม่ “เราไม่แน่ใจ แต่มันเป็นการชี้นำอย่างมาก” Kandel กล่าว
เมื่อนักประสาทวิทยา Kausik Si และเพื่อนร่วมงานใช้เคล็ดลับทางพันธุกรรมเพื่อหยุดการทำงานของโปรตีน Orb2 แมลงวันตัวผู้จะจำการถูกปฏิเสธได้แย่กว่า ผู้ชายที่ป่วยเป็นที่รักเหล่านี้ยังคงแสวงหาผู้หญิงที่ไม่ยอมรับมานานแล้วเมื่อพวกเขาควรจะได้เรียนรู้ว่าการเกี้ยวพาราสีนั้นไร้ประโยชน์ ในการทดสอบต่างๆ แมลงวันเหล่านี้มีปัญหาในการจดจำว่ามีกลิ่นบางอย่างผูกติดอยู่กับอาหาร
Si และเพื่อนร่วมงานพบโปรตีนที่แตกต่างกัน JJJ2 ซึ่งช่วยให้ Orb2 เปลี่ยนรูปร่าง การเปลี่ยนแปลงที่ทำให้ Orb2 รวมเข้าด้วยกัน เมื่อนักวิจัยเพิ่มระดับของโปรตีน JJJ2 ซึ่งเป็นสถานการณ์ที่นำไปสู่การสะสม Orb2 มากขึ้น แมลงวันก็มีความทรงจำที่เฉียบคมมากขึ้น โดยปกติแล้ว แมลงวันจะต้องได้รับการฝึกฝนประมาณหกชั่วโมงจึงจะรู้ว่าตัวเมียที่ไม่ยอมรับไม่ต้องการผสมพันธุ์จริงๆ แต่หลังจากการเพิ่ม JJJ2 แมลงวันก็รู้ว่าการเกี้ยวพาราสีนั้นไร้ประโยชน์ในเวลาเพียงสองชั่วโมง นักวิจัยพบว่าหน่วยความจำนี้กินเวลานานหลายวัน
Kandel ซึ่งผลงานของเขาได้ค้นพบหลักฐานสำหรับ CPEB
ที่เก็บความทรงจำไว้ในทากและหนูทะเล กล่าวว่าการศึกษาใหม่นี้ทำให้แนวคิดที่ว่าพรีออนสามารถทำให้ความทรงจำมีเสถียรภาพได้ “ค่อนข้างชัดเจนในขณะนี้”
อย่างไรก็ตาม JJJ2 ไม่ได้นำไปสู่แมลงวันอัจฉริยะที่สามารถเรียนรู้ทุกอย่างได้อย่างรวดเร็ว การเพิ่มขึ้นนี้เกิดขึ้นเฉพาะกับความทรงจำที่จะเกิดขึ้นต่อไปเท่านั้น Si กล่าว การเปลี่ยนแปลงนี้ “ลดเกณฑ์การสร้างหน่วยความจำลง แต่ก็ไม่ได้สร้างสถานการณ์ที่ข้อมูลทั้งหมดที่เข้ามาจะกลายเป็นหน่วยความจำระยะยาว” เขากล่าว “มันสามารถ [ส่งผลต่อ] ความจำได้ก็ต่อเมื่อเงื่อนไขเหมาะสมในการสร้างความทรงจำ”
ผลลัพธ์ของ Orb2 มาจากหน่วยความจำระยะยาวเท่านั้น “อาจมีกระบวนการทางชีวเคมีอื่น ๆ สำหรับหน่วยความจำประเภทอื่น” เช่นความทรงจำของเซลล์ภูมิคุ้มกันเกี่ยวกับภัยคุกคามในอดีต Si กล่าว ยังคงเป็นไปได้ที่การสะสมโปรตีนเป็นหนึ่งในวิธีพื้นฐานในการทำงานของหน่วยความจำ
นักประสาทวิทยาของคลีฟแลนด์คลินิก Ranjan Dutta กล่าวว่ายังไม่ชัดเจนว่า ER ที่ทำงานหนักเกินไปและทำให้เกิดความล้มเหลวของไมโตคอนเดรียทำให้เกิด MS ไม่มีคำถามว่าไมโตคอนเดรียมีข้อบกพร่องในบุคคลที่มี MS เขากล่าว แต่ปัญหาอาจเป็นเพราะออร์แกเนลล์ไม่สามารถตอบสนองความต้องการพลังงานของเซลล์ได้ เนื่องจากมันพยายามที่จะป้องกันการโจมตีของภูมิคุ้มกัน และถ้าภูมิคุ้มกันโจมตีเกิดก่อน ดังที่ Dutta และ Lublin สงสัย อะไรคือตัวกระตุ้น?
ไปกับลำไส้ ลำไส้เป็นที่ที่ระบบภูมิคุ้มกันเรียนรู้เกี่ยวกับสิ่งที่เกิดขึ้นภายนอกร่างกาย Baranzani จาก UCSF กล่าว ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมเป็นที่ทราบกันดีว่าเพิ่มความเสี่ยงต่อ MS ( SN: 4/16/16, p. 4 ) ปัจจัยดังกล่าวรวมถึงการสูบบุหรี่และระดับวิตามินดีในเลือดต่ำ (ซึ่งอาจอธิบายได้ว่าทำไม MS จึงพบได้บ่อยในละติจูดที่สูงขึ้นเนื่องจากการได้รับแสงแดดช่วยเพิ่มวิตามินดี)
“เรามองว่าไมโครไบโอมเป็นหน้าต่างสู่สิ่งแวดล้อม” Baranzini กล่าว ด้วยเหตุนี้ เขาและเพื่อนร่วมงานจึงเปรียบเทียบแบคทีเรียในลำไส้ของคน 71 คนที่เป็นโรค MS ที่กำเริบและกลับคืนมากับแบคทีเรียจากคนที่มีสุขภาพดี 71 คน กลุ่มแบคทีเรียสองกลุ่ม ได้แก่AcinetobacterและAkkermansiaมีปริมาณมากในผู้ป่วยโรค MS ถึงสี่เท่าเช่นเดียวกับในคนที่มีสุขภาพดี กลุ่มแบคทีเรียอีกกลุ่มหนึ่งคือParabacteroidesมีมากเป็นสี่เท่าในคนที่ไม่มีโรค เว็บสล็อต
