Kutyák agyát vizsgálták az ELTE kutatói, meglepő felfedezést tettek

Az öregedési folyamatban kiemelt szerepet játszó CDKN2A gén hasonló aktivitási mintázatot mutat a kutyák szöveteiben, mint az emberekében az ELTE kutatóinak legújabb vizsgálata szerint. Így a gén alkalmas lehet a biológiai életkor pontos becslésére, valamint egyes, öregedéssel kapcsolatos betegségek kialakulásának előrejelzésére a kutyák esetében is. Ez a világszinten egyedülálló hazai kutya-agybank első kutatási eredménye.

A betegségek és biológiai folyamatok kutatásához alapvetőek a szerv- és szövetmintákat gyűjtő biobankok. A humán, orvosi kutatásokat szolgáló bankoknak komoly irodalma és módszertana van, de állatoktól származó mintákat főként tenyésztési, gazdálkodási célból gyűjtenek. „Amikor 2016-ban öt éves pályázatot nyertünk a kutyák öregedésének kutatására, arra gondoltunk, hogy ennyi idő alatt óhatatlanul több, általunk megismert idős kutya élete véget ér majd természetes okokból.

Ha a gazdák felajánlanák az elhunyt kutyájukat kutatási célokra, akkor a világon egyedülálló gyűjteményt hozhatunk létre, mert viselkedési és a kutyatartási adatokat is csatolhatunk a biológiai mintákhoz"

– mondja Dr. Kubinyi Enikő, az ELTE Etológia tanszék tudományos főmunkatársa, a Szenior Családi Kutya Program vezetője. „Óriási szerencsénkre csatlakozott hozzánk Dr. Czeibert Kálmán állatorvos, aki páratlan tudással rendelkezik a kutyaagy-anatómiáról. Az ő segítségével 2017-ben fogadhattuk az első felajánlást. Nagyon hálásak vagyunk a gazdáknak, akik megkeresnek bennünket."

A Kutya Agy és Szövetbank az egészségügyi okok miatt a gazdák által elaltatott és felajánlott családi kutyáktól gyűjt mintákat. Az alapítást elsősorban az Európai Kutatási Tanács (ERC) Starting Grantja fedezte, de a Nemzeti Agykutatási Program (NAP) is hozzájárult a mélyfagyasztó és más eszközök vásárlásához, az ELTE Biológiai Intézete pedig egy jól felszerelt laboratóriummal támogatta a bankot. „A kezdeményezés újszerűsége miatt a mintagyűjtési módszertan rengeteg fejlesztést igényelt" – teszi hozzá Czeibert doktor. „Sokat segített az indulásban, hogy meglátogathattuk Palkovits Miklós professzor Humán Agyszövet Bankját és beszélhettünk vele a tapasztalatairól."

Forrás: BSIP/HUBERT / BSIP/Hubert

A bank jelenleg több mint 130 kutyaagyat, és többek között bőr-, és izomszövet-mintákat őriz.

„A rövid, négy órán belüli posztmortem mintavételezés lehetővé teszi a génexpressziós vizsgálatokat, mivel a gyorsan bomló RNS-t is épségben meg tudjuk őrizni." – mondja Dr. Sándor Sára, genetikus. Ő az első szerzője két friss publikációnak is, ami a bankhoz kötődik. Hamarosan a GeroScience folyóiratban jelenik meg a csoport összefoglaló tanulmánya a biobankokról és az új magyar bank módszertani eljárásairól. „Minket is meglepett, milyen szívesen fogadták a bírálók a cikkünket. Valószínűleg azért, mert kevés olyan állafaj ismert, amelynél természetes körülmények között kialakul az időskori demencia, de a kutya ezek közé tartozik. Négylábú társaink az öregedéskutatásban is a legjobb barátainkká válhatnak."

Öregedési biomarker a kutyaagyban

A bankhoz köthető másik, genetikai témájú publikáció a napokban jelent meg a Frontiers in Veterinary Science-ben. Ebben egy ún. öregedési biomarkert vizsgáltak a kutatók az ELTE Genetika tanszékének munkatársaival közösen, a ciklin-dependens kináz inhibitor 2A – vagy röviden csak CDKN2A – gént.

A CDKN2A fontos szerepet tölt be a rákos daganatok kialakulásának megakadályozásában, mivel a sérült vagy mutáns sejteket osztódásra képtelen, úgynevezett „szeneszcens" állapotba kényszeríti.

Ez a sejtszintű gátló hatás kiemelt szerepet játszik a szövetek természetes öregedésében is. Különösen jelentős mértékben növekszik a CDKN2A aktivitása – amit génexpressziónak nevezünk – az idősödő agyszövetben, főleg ha valamilyen neurodegeneratív folyamat (például Alzheimer-kór) is kimutatható.

Mindezek miatt a CDKN2A ideális jelöltnek tűnt a kutyák és az emberek öregedését összehasonlító vizsgálatokhoz"

– teszi hozzá Sándor Sára.

A kutatásban 26, többféle fajtájú kutya agyának homloklebenyét, vázizomszövetét és bőrét vizsgálták. Kiderült, hogy minél idősebb egy kutya, annál magasabb az agy- és izomszövetében a CDKN2A expresszió. A bőrben viszont nem találtak hasonló összefüggést. Mivel humán mintákban is a szövettípustól függ a korreláció mértéke, úgy tűnik, hogy hasonló szerepe lehet a CDKN2A-nak a két fajban. A gén idős korban megnövekedett szintje csökkentheti annak az esélyét, hogy a már elöregedett vagy károsodott sejtek rákos daganattá alakuljanak át.

A CDKN2A és más hasonló gének nélkül valószínűleg még gyakoribb lenne az időskori rák.

A CDKN2A tehát ígéretes biomarker, jól jelzi az öregedési folyamat előrehaladottságát. De csak akkor lehet klinikai jelentősége, ha egyszerűen, például vérvétel segítségével is hozzá lehet férni. Ezért a következő lépésben élő, egészséges kutyák, hét fiatal és nyolc idős border collie vérmintáit vetették össze a kutatók. A korábbiakhoz hasonló összefüggést találtak: a CDKN2A szintje magasabb volt az idősebb kutyáknál. Az, hogy vegyes összetételű és fajtatiszta csoportokban is kapcsolat van bizonyos szövettípusok CDKN2A szintje és az életkor között, arra utal, hogy a kutyáknál az emberéhez hasonló sejtszintű öregedési folyamatok zajlanak az agyban és az izomzatban.

Az ELTE biobankja nyitott az együttműködésre, jelenleg is dolgoznak amerikai, cseh, svéd kutatókkal. Tervezik az Alzheimer-kórhoz hasonló neurodegeneráció és a háziasítással, tenyésztéssel kapcsolatos változások kutatását is.