Arvid Carlsson se narodil v roce 1923 v Uppsale. Nyní je profesorem Emerit of Pharmacology na University of Gothenburg.
Dne 9. října ocenilo Nobelovo setkání v Karolinském institutu tři neurobiologové Nobelovou cenou za fyziologii a medicínu: Švéd Arvid Carlsson objevil signální molekulu dopamin, která je důležitá v mozku, zejména pro kontrolu pohybů. Dokázal také prokázat, že nedostatek dopaminu způsobuje příznaky Parkinsonovy choroby. Američan Paul Greengard dešifroval molekulární mechanismy komunikace mezi nervovými buňkami. Eric Kandel se narodil ve Vídni a objevil centrální molekuly ve formování paměti.

V 50. letech objevil Carlsson neurotransmiter dopamin. Signální látka je soustředěna zejména v mozkových oblastech, které jsou důležité pro voliční pohyby - bazální ganglie. V pokusech na zvířatech byl Carlsson schopen ukázat, že dopamin je centrální kontrolní molekula pro pohyb. U laboratorních zvířat ošetřoval přírodní látku reserpin, která vyprazdňuje ukládání dopaminu v mozku. Jak se očekávalo, zvířata již nemohla provádět spontánní pohyby. Poté Carlsson podal zvířatům látku L-dopa, která se v mozku přeměnila na dopamin. Zvířata ztratila všechny příznaky a pohybovala se normálně.

Carlsson zatím nemohl vědět, že objevil u L-dopa nejdůležitější lék pro Parkinsonovu chorobu. Ale i tak mu příznaky zvířat léčených reserpinem připomínaly třes a ztuhlost lidí s Parkinsonovou chorobou. Ve skutečnosti zjistil, že Parkinsonovi pacienti mají neobvykle nízkou hladinu dopaminu v bazálních gangliích. L-dopa významně zmírňuje příznaky.

Carlsson také pracoval na nemoci schizofrenie a deprese. Ukázal, že léky působí proti schizofrenie tím, že blokují dokovací místo pro dopamin. Proti rozšířené depresi vyvinul takzvané blokátory serotoninu. Molekuly brání vychytávání neurotransmiteru serotoninu, který je převážně odpovědný za symptomy deprese.

„Když jsem začal pracovat v padesátých letech, biochemici hledali všechny nervové buňky v mozku, “ řekl Greengard pro NARSAD Research Newsletter. To se chtěl mladý vědec změnit. Na konci šedesátých let našel Greengard stále více důkazů, že nervové buňky se liší hlavně přenosem signálu. Nakonec výzkumník identifikoval dopaminový receptor, místo ukotvení pro dopamin neurotransmiteru. Receptor sedí v určitých synapsích, kontaktních bodech mezi nervovými buňkami. Když nervový impuls dosáhne konce nervové buňky, synapse, buňka uvolní uložený dopamin. To migruje prostřednictvím tzv. Synaptické štěrbiny do následující nervové buňky a váže se na receptory dopaminu. Zahájí biochemickou reakci, která přeměňuje chemický dopaminový signál zpět na elektrický nervový impuls, který prochází buňkou. zobrazit

Díky této konverzi signálu se Greencard zaměřil na výzkum. Objevil přes 100 molekul v mozkových buňkách, které analyzují signály z jiných nervových buněk a přenášejí integrovaný nervový impuls. Zvláště zajímavým příkladem je DARPP-32. V proteinu se kříží signální dráha dopaminu a glutamát neurotransmiteru. DARPP-32 předává pouze silnější signál. Duelování se provádí s fosfátovými skupinami připojenými dopaminovou cestou k DARPP-32 a znovu se ořízne glutamátovou cestou. V závislosti na výsledku fosfátové bitvy působí DARPP-32 na různých molekulách, včetně iontových kanálů, které umožňují nabití částic proudit do nervové buňky, čímž vyvolá nervový impuls.

Kdybyste sledovali Kandela ve své průkopnické práci, neměli byste si myslet, že je výzkumníkem paměti. Nedovolil lidem recitovat poezii. Před výzkumníkem byly izolovány nervové buňky z mořského slizu Aplysie. Pokud Kandel zvířatům vystavil lehký elektrický šok, hlemýždi zůstali po několik minut velmi nervózní: při sebemenším dotyku vytáhli žábry k sobě. Tuto krátkodobou paměť zkoumal Kandel na izolovaných nervových buňkách. Objevil biochemickou kaskádu elektrického šoku přes neurotransmiter serotonin, který na několik minut zesílil elektrickou vazbu mezi nervovými buňkami.

Pak se Kandel pustil do dlouhodobé paměti. Pokud zmeškal Aplysii několik elektrických šoků, zvířata si to celé dny pamatovala. Vědci rychle zjistili, že syntéza proteinů je nezbytná pro dlouhodobou paměť. Přepínač pro tento Kandel byl nalezen teprve v roce 1990. Protein CREB1 aktivovaný elektrošokem několik genů a způsobuje produkci odpovídajících proteinů. Pokud CREB1 chybí v neuronech, vytvoří se pouze krátkodobá paměť, ale nikdy dlouhodobá paměť. Injekce CREB1 způsobí poškození.

CREB1 však nefunguje pouze u mořských hlemýžďů. Když vědci aktivovali CREB1 u mušek, zvířata zářila „fotografickou pamětí“. Také myši přijímající aktivátor CREB1 Rolipram překonaly své „zapomnětlivé“ kolegy. Kandel věří, že vzpomínka na lidi za 10 až 15 let může být vylepšena léky. Proto založil Memory Pharmaceuticals.

Marcel Falk

© science.de

Doporučená Redakce Choice