Kajian Tikus Menemukan Dadah untuk Meningkatkan Ingatan

Para saintis University of San Francisco mendapati bahawa mereka dapat meningkatkan ingatan pada tikus menggunakan molekul kecil seperti ubat.

Para penyelidik sedang menyiasat bagaimana sel bertindak balas terhadap tekanan biologi. Jalan biokimia yang sama dengan molekul yang bertindak pada suatu hari mungkin disasarkan pada manusia untuk meningkatkan ingatan, menurut Peter Walter, PhD, pengarang kanan kajian ini.

Penemuan molekul dan hasil ujian memori seterusnya pada tikus diterbitkan di eLife, jurnal akses terbuka saintifik dalam talian.

Dalam satu ujian ingatan, tikus normal dapat memindahkan platform tenggelam kira-kira tiga kali lebih cepat setelah menerima suntikan bahan kimia kuat daripada tikus yang menerima suntikan palsu.

Tikus yang menerima bahan kimia juga lebih baik mengingat isyarat yang berkaitan dengan rangsangan yang tidak menyenangkan - sejenis ketakutan yang dapat membantu tikus menghindari mangsa.

Penyelidikan nampaknya menunjukkan bahawa beberapa proses intuitif kontra mungkin terlibat dalam pengembangan memori.

Terutama, penemuan menunjukkan bahawa walaupun pentingnya memiliki mekanisme biokimia terbaik untuk memaksimumkan daya ingatan, evolusi nampaknya tidak memberikannya, kata Walter.

"Nampaknya proses evolusi belum mengoptimumkan penyatuan memori; jika tidak, saya rasa kita tidak dapat memperbaikinya seperti yang kita lakukan dalam kajian kita dengan tikus yang normal dan sihat, "kata Walter.

Bahan kimia peningkatan memori dipilih dari antara 100,000 bahan kimia. Bahan-bahan tersebut disaring untuk berpotensi mengganggu jalur biokimia pelindung dalam sel yang diaktifkan ketika sel tidak dapat memenuhi kebutuhan untuk melipat protein ke dalam bentuk kerjanya.

Walau bagaimanapun, rakan pasca doktoral UCSF, Carmela Sidrauski, PhD, mendapati bahawa bahan kimia bertindak di dalam sel di luar jalur biokimia yang mengaktifkan tindak balas protein yang tidak dilancarkan ini, untuk memberi kesan lebih luas kepada apa yang dikenali sebagai tindak balas tekanan bersepadu.

Dalam tindak balas ini, beberapa jalur biokimia bergabung pada lynchpin molekul tunggal, protein yang disebut eIF2 alpha.

Para saintis telah mengetahui bahawa, dalam organisma yang terdiri dari kerumitan dari ragi hingga manusia, pelbagai jenis tekanan selular - tunggakan protein yang dilipat, sinar UV yang merosakkan DNA, kekurangan blok bangunan asid amino yang diperlukan untuk membuat protein, jangkitan virus, zat besi kekurangan - mencetuskan pelbagai enzim untuk bertindak ke hilir untuk mematikan eIF2 alpha.

"Antara lain, penonaktifan eIF2 alpha adalah pengurangan penyatuan memori," kata Walter - mungkin akibat evolusi sel atau organisma menjadi lebih mampu menyesuaikan diri dengan cara lain.

Mematikan eIF2 alfa memanggil pengeluaran kebanyakan protein, sebahagiannya mungkin diperlukan untuk pembentukan memori, kata Walter. Tetapi inaktivasi eIF2 alpha juga meningkatkan pengeluaran beberapa protein utama yang membantu sel mengatasi tekanan.

Pengarang bersama kajian Nahum Sonenberg, PhD, dari Universiti McGill sebelumnya menghubungkan memori dan eIF2 alpha dalam kajian genetik tikus, dan kumpulan makmalnya juga melakukan ujian memori untuk kajian semasa.

Bahan kimia yang dikenal pasti oleh penyelidik UCSF disebut ISRIB, yang bermaksud singkatan penghambat tindak balas tekanan. ISRIB mengira kesan ketidakaktifan eIF2 alpha di dalam sel, para penyelidik mendapati.

"ISRIB menunjukkan sifat farmakokinetik yang baik [bagaimana ubat diserap, diedarkan dan dihilangkan], dengan mudah melintasi penghalang darah-otak, dan tidak menunjukkan toksisitas pada tikus, yang menjadikannya sangat berguna untuk kajian pada tikus," kata Walter.

Sifat-sifat ini juga menunjukkan bahawa ISRIB mungkin berfungsi sebagai titik awal yang baik untuk pengembangan ubat-ubatan manusia, menurut Walter.

Walter mengatakan bahawa dia mencari saintis untuk bekerjasama dalam kajian baru mengenai kognisi dan ingatan dalam model tikus penyakit neurodegeneratif dan penuaan, menggunakan ISRIB atau molekul yang berkaitan.

Selain itu, bahan kimia seperti ISRIB dapat berperanan dalam memerangi barah, yang memanfaatkan tindak balas tekanan untuk mendorong pertumbuhan mereka sendiri, kata Walter.

Pada tahap yang lebih asas, Walter mengatakan, dia dan saintis lain sekarang dapat menggunakan ISRIB untuk mempelajari lebih lanjut mengenai peranan tindak balas protein yang belum dilipat dan tindak balas tekanan bersepadu dalam penyakit dan fisiologi normal.

Sumber: Universiti San Francisco