SiNAPSA, četrtek, 21. september 2017

eSiNAPSA

Spletna revija za znanstvenike, strokovnjake
in nevroznanstvene navdušence

Rastni dejavniki nevroznanosti

Mara Bresjanac

“[…] ko se zaključi razvoj, izviri rasti in regeneracije nepovratno presahnejo. V osrednjem živčevju odraslih so nevralne povezave utrjene, dokončne in nespremenljive. Vse lahko umre. Nič se ne more obnoviti. Naloga znanosti je, da ovrže to kruto obsodbo […]”
Santiago Ramon y Cajal, 1928

Mara BresjanacRazvoj živčevja* lahko opišemo kot sosledje delno prekrivajočih se obdobij celičnega razmnoževanja, razrasti prekomernih povezav, celične smrti, zorenja in diferenciacije. Med razvojem se rodi veliko nevronov, ki vzpostavijo povezave, a le del teh celic in povezav se ohrani do zrelosti organizma. Za preživetje nevronov, razrast njihovih povezav, utrditev sinaptičnih stikov in njihovo spreminjanje skozi vse življenje so pomembni t.i. rastni dejavniki (nevrotrofične snovi). Njihov obstoj in pomen v razvoju in obnavljanju živčevja je prvi napovedal Ramon y Cajal še dolgo pred razvojem metod, ki bi omogočile izolacijo in prepoznavo tovrstnih snovi. V preostanku 20. stoletja so Cajalova predvidevanja in nevrotrofično hipotezo razvoja in regeneracije potrdili raziskovalci, ki so enega za drugim odkrivali vedno nove rastne dejavnike. Prvi prepoznan je bil t.i. živčni rastni dejavnik (angl. nerve growth factor, NGF1 2). Sledila so mu odkritja številnih drugih snovi (npr. rastni dejavnik možganskega izvora, angl. brain-derived neurotrophic factor, BDNF, rastni dejavnik fibroblastov, angl. fibroblast gowth factor, FGF, ali rastni dejavnik glialnega izvora, angl. glial cell derived neurotrophic factor, GDNF), katerih vloge v razvoju živčevja, njegovem obnavljanju po okvari oz. v bolezni ter modulaciji nevralnih povezav skozi vse življenje so osrednje torišče raziskav sodobne nevrobiologije.

Tudi za razvoj nevroznanosti so ključnega pomena razmere, ki spodbujajo rast in raziskovalne preboje. Življenjske zgodbe raziskovalcev, nosilcev pomembnih odkritij, ponujajo dragocen vpogled v okoliščine, ki so največ prispevale k tem odkritjem. Ponavadi se izkaže, da gre za trmaste in izjemno motivirane posameznike, ki kljubujejo tudi navidez nepremagljivim oviram z vztrajnostjo in iznajdljivostjo. Ob tem pa jim tako znanje kot intuicija pomagata prepoznati in izrabiti prenekatero srečno naključje.

Leta 2012 sta preminila dva izmed velikanov znanosti, ki sta pomembno prispevala raziskavam nevrotrofičnih dejavnikov: Rita Levi-Montalcini (soodkriteljica NGF in prejemnica Nobelove nagrade za fiziologijo in medicino leta 1986) in Hans Thoenen, ki sicer Nobelove nagrade ni prejel, vendar je bil v drugi polovici 20. stoletja eden vodilnih raziskovalcev nevrotrofičnih dejavnikov in je bil udeležen v ključnih odkritjih s tega področja.

Rita Levi-Montalcini je umrla 30. decembra 2012, ko je imela za seboj 103 leta izjemnega življenja. Bila je pogumna in neomajna v sledenju svojim ciljem. Ker so o njeni življenjski poti in dosežkih v preteklih dneh poročali mnogi mediji, bralcem ne bo težko najti številnih zapisov o njej. Spletna stran Nobelovega sklada3 ponuja podrobnosti o njenem delu in celotno besedilo njenega nastopnega predavanja. Sama o sebi je dejala: “Pri stotih imam um, ki je - zahvaljujoč izkušnjam - danes boljši, kot sem ga imela pri dvajsetih.” Poleg nasmeška, vam izjava Levi-Montalcinijeve morda vzbudi tudi tihi premislek o izjemnem potencialu, ki ga imajo možgani za vseživljenjski razvoj.

O neomajnosti Levi-Montalcinijeve priča tudi tale humorna anekdota. Zaupal mi jo je kolega, ki je bil prisoten na dogodku: Levi-Montalcinijeva je imela predavanje v neki gledališki dvorani, kjer je bil oder prirejen za dinamične scenografske učinke. Ker je med predavanjem želela zatemniti okna, je pritisnila nekaj gumbov na kontrolni plošči predavateljskega pulta, kar pa je povzročilo, da se je oder skupaj z njo začel potopno pogrezati pred očmi začudenih gledalcev dokler predavateljice ni bilo več mogoče videti. Čez čas se je iz neznanega razloga oder postopno znova dvignil, toda Levi-Montalcinijeva ni z ničemer pokazala, da bi jo scenografska dinamika zmotila - vseskozi je navdušeno predavala.

Hans Thoenen je preminil 23. junija 2012. Čeprav je poznan predvsem zaradi dela na področju rastnih dejavnikov (med drugim je bil soodkritelj BDNF), je bila njegova raziskovalna pot vsebinsko razvejana in na njej ni manjkalo srečnih naključij. Eno teh je botrovalo njegovemu odkritju 6-hidroksidopamina, snovi, ki je selektivni strup za kateholaminske nevrone in pomembno orodje predkliničnih raziskav parkinsonizma.

Imela sem srečo, da sem dr. Thoenena spoznala, ko sem bila 1990. leta na kratkem raziskovalnem obisku njegovega oddelka na Inštitutu Max Planck (IMP) v Martinsriedu. Bila sem na začetku svoje raziskovalne poti in sem prišla na IMP z vzorci perifernih živcev, v katerih sem želela preveriti izražanje genov za trofične dejavnike in njihove receptorje. Kot je bila navada za raziskovalne obiskovalce IMP, sem dobila priložnost, da v kratkem predavanju predstavim svoje dotedanje delo. Po predavanju, ki sem ga opravila s samozavestjo, bolj značilno za neizkušene kot zrele raziskovalce, so mi sporočili, da “moram na pogovor k šefu”. Thoenen me je prijazno sprejel, pohvalil mojo predstavitev in temeljito izprašal glede podrobnosti ter načrtov, ki so tedaj že vodili v smeri ZDA, kamor sem odlšla naslednje leto. Čeprav je najprej hudomušno pripomnil, da po znanje ni treba onkraj luže (pozneje sem razumela, da mi je bil voljan ponuditi delo v svojem laboratoriju) mi je dal nekaj nasvetov za na pot in okrepil moj vtis, da sta raziskovalna usmeritev in znanstveno okolje bili pravi izbiri zame. Poznejše izkušnje so to prepričanje nekajkrat postavile pod vprašaj, toda srečanja s posamezniki, kot je bil Hans Thoenen, s katerim sem še dolgo ostala v dopisnih stikih, so mi vlivala zaupanje. Kot kaže tudi zapis enega njegovih najbolj uspešnih varovancev, Yves-Alaina Barda4, je Hans Thoenen znal in bil voljan spodbujati rast in razvoj mnogih, ki so ga imeli srečo spoznati in delati z njim.


    ___
  1. Levi-Montalcini R. Events in the developing nervous system. Prog Brain Res 1964; 4: 1-29. 

  2. Thoenen H, Barde Y-A. Physiology of Nerve growth factor. Phys Rev 1980; 60: 1284 − 1335. 

  3. Levi-Montalcini R. Predavanje ob podelitvi nagrade Nobelovega sklada za fiziologijo in medicino 1986: http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/1986/levi-montalcini-lecture.html 

  4. Barde Yves-Alain. Hans Thoenen: A Tribute. Neuron. 2012; 75: 553 − 555. 

prof. dr. Mara Bresjanac, dr. med.
Laboratorij za regeneracijo in plastičnost živčevja
Inštitut za patološko fiziologijo, Medicinska fakulteta Univerze v Ljubljani