கற்றல் மற்றும் நினைவாற்றலைத் தூண்டுகிறது
இருந்து சமீபத்திய ஆராய்ச்சி குயின்ஸ்லாந்து பல்கலைக்கழகம் செல்லுலார் “புரதக் கட்டிகளை” அகற்றுவது சில வகையான டிமென்ஷியாவின் தொடக்கத்தைத் தடுக்கலாம் என்று அறிவுறுத்துகிறது.
குயின்ஸ்லாந்து மூளை இன்ஸ்டிடியூட் ஆராய்ச்சியாளர்கள் Fyn என்சைம் மற்றும் ஃப்ரண்டோடெம்போரல் டிமென்ஷியாவில் உள்ள புரதம் Tau ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான தொடர்பைப் படித்த பிறகு கண்டுபிடித்தனர்.
பேராசிரியர் ஃபிரடெரிக் மியூனியர் மற்றும் டாக்டர் ரமோன் மார்ட்னெஸ்-மார்மோல் தலைமையிலான ஆய்வுக் குழு, நினைவகம் மற்றும் கற்றலின் முக்கிய அம்சமான ஃபைன், நரம்பியல் தொடர்பு நடைபெறும் நியூரான்களுக்கு இடையேயான இணைப்பு மையங்களான ஒத்திசைவுகளுக்குள் அசையாமல் இருக்கும்போது மிகவும் செயலில் உள்ளது என்பதைக் கண்டறிந்தனர்.
“சூப்பர்-ரெசல்யூஷன் நுண்ணோக்கியைப் பயன்படுத்தி, இந்த நொதிகளை இப்போது தனித்தனியாகவும் நிகழ்நேரத்திலும், நேரடி நியூரான்களில் தோராயமாகச் சுற்றி வருவதைக் காணலாம்” என்று முன்னணி எழுத்தாளர் டாக்டர் மார்டினெஸ்-மார்மோல் கூறினார்.
இந்த நொதிகள் செயல்படுத்தப்படும் போது, அவை திறந்த அமைப்பாக (மலரும் பூவைப் போன்றது) மற்றும் அவற்றின் இயக்கத்தை மெதுவாக்கும் என்று ஆராய்ச்சி குழு கண்டுபிடித்தது. அவை மீண்டும் மடிவதற்கு முன்பு புரதங்களின் கொத்துகளை உருவாக்குகின்றன அல்லது அவற்றின் சுழற்சியை மீண்டும் தொடங்குவதற்கு சிதறடிக்கின்றன.
“அவர்கள் ஒரு செயலைச் செய்ய வேண்டியிருக்கும் போது, ஃபைன் என்சைம்கள் மெதுவாகச் செயல்படுகின்றன மற்றும் அவற்றின் செயல்பாட்டைத் தொடங்க ஒத்திசைவில் கூடுகின்றன” என்று டாக்டர் மார்டினெஸ்-மார்மோல் கூறினார்.
கற்றல் மற்றும் நினைவாற்றலுக்கான புரதக் கொத்துகள் முக்கியம்
இந்த செயல்முறை இயற்கையாகவே நியூரான்களுக்கு இடையே உள்ள ஒத்திசைவுகளில் ஆயிரக்கணக்கான முறை நிகழ்கிறது மற்றும் கற்றல் மற்றும் நினைவகத்தின் அடிப்படையான நரம்பியல் தொடர்பைத் தக்கவைக்க தேவைப்படுகிறது. கற்றல் மற்றும் நினைவாற்றல் ஏற்படுவதற்கு ஃபின் இந்த மாறும் கிளஸ்டர்களை உருவாக்க வேண்டும் என்று பேராசிரியர் ஃபிரடெரிக் மியூனியர் விளக்கினார்.
“ஆனால் நீங்கள் எந்த வகையிலும் சமநிலையை மாற்றினால் – உங்களிடம் மிகக் குறைவான அல்லது அதிக கிளஸ்டரிங் இருந்தால், நீங்கள் நோயியல் சிக்கல்களை உருவாக்குகிறீர்கள்” என்று பேராசிரியர் மியூனியர் கூறினார்.
இந்த ஆராய்ச்சி குழுவின் முந்தைய வேலையைப் பின்தொடர்கிறது, அங்கு டவு நினைவக செயல்பாட்டில் ஒரு முக்கியமான பொறிமுறையை பாதித்ததை அவர்கள் கண்டுபிடித்தனர்.
ஹிப்போகாம்பல் டென்ட்ரிடிக் முதுகெலும்பில் உருவாகும் ஃபைன் பாதைகள். ஃபைன் கிளஸ்டர் கற்றல் மற்றும் நினைவகத்தின் ஒரு முக்கியமான செயல்முறையாகும், ஆனால் டவுவுடன் தொடர்பு கொள்ளும்போது, டிமென்ஷியாவின் முன்னோடியாக மாறும். கடன்: குயின்ஸ்லாந்து பல்கலைக்கழகம்
சூப்பர்-ரெசல்யூஷன் மைக்ரோஸ்கோபியைப் பயன்படுத்தி, நியூரான்கள் ஃப்ரண்டோடெம்போரல் டிமென்ஷியாவில் இருக்கும் டவுவின் பிறழ்ந்த பதிப்பிற்கு வெளிப்படும் போது, ஃபின் நொதியின் கிளஸ்டரிங் பலவீனப்படுத்தும் சங்கிலி எதிர்வினையைத் தூண்டும் ஆற்றலுடன் உச்சரிக்கப்படுகிறது என்று குழு காட்டியது.
டிமென்ஷியாவின் பல்வேறு வடிவங்களின் முன்னேற்றத்திற்கு Fyn மற்றும் Tau இன் இணைப்பு அவசியம்[{” attribute=””>Alzheimer’s disease and frontotemporal dementia, has been demonstrated by many laboratories around the world; however, the precise molecular mechanisms behind this pathological interaction were not known.
Toxic Tau creates a dementia spider web
Importantly, this mutant Tau has a higher propensity to form what is known as biomolecular condensates, which are small gel-like droplets within the cells. Some proteins, under specific conditions, tend to spontaneously aggregate, forming droplets that resemble oil spills in an aqueous solution. Tau is one of these proteins.
If formed at the neuronal synapses, these Tau droplets create the perfect trap for Fyn molecules, keeping them highly immobile and accentuating their clustering and activation for longer.
“It’s like a spider web,” Dr. Martínez-Mármol said. “Normally, Fyn stops and moves, stops and moves
“In frontotemporal dementia, Fyn stops more as it becomes stuck in this gel-like structure. The droplets of Tau, therefore, attract additional Fyn proteins at the synapse.”
Professor Meunier said Tau biomolecular condensates could hold the key to reverting this toxic chain reaction.
“We believe they are the perfect target for future therapy to re-establish normal Fyn clustering dynamics,” Professor Meunier said.
“Theoretically, attacking the formation of toxic Tau biomolecular condensates should prevent the process of dementia from happening.”
Reference: “Fyn nanoclustering requires switching to an open conformation and is enhanced by FTLD-Tau biomolecular condensates” by Ramón Martínez-Mármol, Christopher Small, Anmin Jiang, Tishila Palliyaguru, Tristan P. Wallis, Rachel S. Gormal, Jean-Baptiste Sibarita, Jürgen Götz, and Frédéric A. Meunier, 18 October 2022, Molecular Psychiatry.
DOI: 10.1038/s41380-022-01825-y\
The study was funded by the National Health and Medical Research Council.