Sonogenetika: nova metoda neinvazivne aktivacije dubokih dijelova mozga

Razumijevanje prijenosa signala između neurona kojima se postiže specifično ponašanje ili radnja zahtijeva identifikaciju neurona koji sudjeluju u tom prijenosu signala i mogućnost narušavanja njihove aktivnosti. Manipuliranje aktivnošću neurona (aktivacija ili utišavanje) pomoću svjetla ili malih molekula (optogenetika) nije novost. Opisane su brojne metode na različitim modelnim sustavima. Međutim, za izvođenje procedure potreban je kirurški zahvat kojim se omogućava prodor svjetla specifične valne duljine do pojedinih neurona. Zato je još uvijek glavni izazov u neuroznanosti mogućnost aktivacije individualnih neurona u dubljim dijelovima mozga. U časopisu Nature Communications (2015; 6: 8264 DOI: 10.1038/ncomms9264) opisana je nova metoda kojom je moguće senzibilizirati ciljne neurone s lowpressure ultrazvukom (UZ). Metoda je nazvana sonogenetika (sonogenetics). Pokus je proveden na nematodu Caenorhabditis elegans. Zašto C. elegans? Zato jer ima mali živčani sustav koji se sastoji od samo 302 neurona i već postoje metode kojima se može pratiti njihova aktivnost. Nadalje, na nekim neuronima (četiri CEP i dva ADE dopaminergička neurona te na DVA i DVC međuneurona) nalaze se mehanotrasdukcijski kanali čija je glavna podjedinica protein TRP- 4. Novost istraživanja je činjenica da se aktivnost TRP-4 može poremetiti UZ-om. Genetički promijenjeni neuroni, bez TRP-4, imaju značajno smanjenu osjetljivost na UZ. Međutim, ovisno o kojim se neuronima radi, smanjena ekspresija TRP-4 u ASH i AWC senzoričkim neuronima rezultira povećanjem odmicanja životinje od izvora podražaja, a u PVD-neuronima poništava takvo ponašanje.

Sonogenetika bi se mogla upotrijebiti za različite aplikacije – potencijalno čak i za medicinske, s obzirom na to da se UZ ionako već koristi za medicinsku sonografiju. 


Članak u cijelosti pročitajte u tiskanom izdanju: MEDIX, God. 22 Br. 121/122