Szürke Állomány, Blog az agyműködésről

Egy idegsejtre másodpercenként sokezer serkentő és gátló szinaptikus áram érkezik, melyek bonyolult módon hatnak kölcsön. Az áramok a dendriteken terjedés közben erősödhetnek, gyengülhetnek, gyakran kalcium tüskéket váltanak ki. 

A fiziológiai módszerek lajstromozása környékén bemutattam a transzgenikus technológiával sejtekben kifejezhető Ca érzékelő molekulákat (szenzorok, GCaMP család), melyek lehetővé teszik nagy sejtpopulációk aktivitásának, illetve egyedi sejtek jelintegrációs folyamatainak mérését. Azonban számos más optikai szenzor-molekula család létezik. Ezeket mutatjuk be ebben a bejegyzésben. Az optikai szenzorok erőssége, hogy képalkotó eljárásokkal, fénysugarakat rögzítő kamerákkal gyorsan, 2 vagy 3D képet lehet nyerni egy nagy terület, pl. egy agykérgi terület vagy kisebb állatok esetében az egész agy aktivitásáról.

Még mindig robog az MTA 200 programsorozata, amivel a 200 éves fennállását ünneplő Magyar Tudományos Akadémia emlékezik meg megalapításáról. Ajánlom mindenkinek időnként vessen egy pillantást a programokra. 

Itt például egy kisfilm az Akadémia első 200 évéről.

A genetikai módosítás régen hosszú, drága és kiszámíthatatlan folyamat volt, mert a zigóta sejtmagjába injektált, vagy vírusokkal bevitt DNS darabok véletlenszerűen épültek be a genomba. A legjobb esetben szépen működött, amit terveztünk, mellékhatások nélkül. Leggyakrabban nem kaptunk génkifejeződést. De igen sokszor az is előfordult, hogy a génkifejeződés megtörtént, de a bevitt konstrukció a véletlen beépülés miatt, egy másik génbe szúródott be, ezzel megváltoztatva szabályozását, vagy tönkretéve a gén strukturális részét. Ezzel a transzgénikus állatnak egyéb tulajdonságai is megváltoztak. Nem árt, ha az ember tisztában van ezzel a lehetőséggel, amikor transzgénikus állatot használ. Csak olyat érdemes, ami alaposan tesztelve volt (az persze egy filozófiai kérdés, lehet-e minden, akár ismeretlen változásra is tesztelni). 

Mik azok az organoidok és mire jók? Nevük organ-oid, magyarul szerv-szerű, azt jelenti, hogy olyan tenyésztett, összetett szövetképződmények, melyek igazi szervekre hasonlító felépítést mutatnak. 

Az idegrendszeri betegségek nagy része nem egyetlen hibás gén miatt alakul ki, hanem sok száz vagy ezer, önmagában betegséget nem okozó apró genetikai variáns szerencsétlen kombinációja miatt. Ezért hívjuk őket poligénes (sokgénes) betegségeknek. Ide tartozik például: skizofrénia, major depresszió, bipoláris zavar, autizmus spektrum zavar, ADHD, Alzheimer-kór korai rizikóvariánsai, szorongásos zavarok és az addikciók genetikai hajlama.

Az „omics” gyűjtőfogalom olyan módszerekre, amelyek egyszerre több ezer komponenst mérnek. Nagy áteresztőképességű molekuláris térképezés, mely előbb üt, aztán kérdez. Azaz rengeteg adatot gyűjt be, majd utána big-data elemzésekkel feltárja az összefüggéseket. 

•    genomika – teljes DNS
•    transzkriptomika – összes mRNS
•    proteomika – összes fehérje
•    metabolomika – anyagcsere-molekulák
•    lipidomika – lipidfajták profilja
•    epigenomika – kromatinállapot, DNS-reguláció

Abban a felemelő Karácsonyi-Újévi élménben volt részem, hogy talán a sok beiglitől, elindultak bennem a Herpes zoster vírusok, és egy meglehetősen fájdalmas, nyaki-felkar-váll-hát övsömör formájában lecsaptak rám. Akinek még nem volt leírom a tünteket, akinek volt, már ismerős.

Emlékeztek még arra, a hőskorban hogyan néztük meg mely agyterület van összeköttetésben egy másikkal? Nyomkövető anyagokat, vagy kicsit később vírusokat adtunk be egy-egy agyterületre, majd immunfestéssel kimutattuk, hogy egyes sejtek hova küldik axonjaikat. Ezekkel a módszerekkel egyedi kísérletekkel lehetett felderíteni, hogy egy terület hova vetít (anterográd jelölés), vagy mely területek vetítenek egy helyre (retrográd jelölés). Az agyban azonban sok terület van, és a kombinatorikus robbanás miatt ezeket rengeteg lehetséges pálya kötheti össze. Arról nem is beszélve, hogy tapasztalatink szerint, egy agyterület különböző sejtcsoportjai más célterületre vetíthetnek. Szükség volt tehát olyan módszerekre, melyek egy menetben rengeteg vetítést derítenek fel, és még a kiinduló sejtek típusát is meghatározzák.