Medyczny Nobel 2000

9 września br. Komitet Noblowski przy szwedzkim Instytucie Karolinska ogłosił nazwiska tegorocznych laureatów Nagrody Nobla w dziedzinie medycyny i fizjologii. Nagrodę otrzyma trzech neurobiologów: Eric Kandel i Paul Greengard z USA oraz Arvid Carlsson ze Szwecji za badania nad mechanizmami transmisji sygnałów w układzie nerwowym.M

Eric Kandel to uczony, któremu zawdzięczamy poznanie molekularnych podstaw działania pamięci. Wykazał on, że za procesy zapamiętywania i uczenia się odpowiedzialne są zmiany funkcjonowania synaps.

- W czasach, kiedy Eric Kandel rozpoczynał swoje prace, nie umieliśmy jeszcze badać interakcji między neuronami w mózgu człowieka – mówi prof. Paweł Szulczyk z Katedry Fizjologii Akademii Medycznej w Warszawie. – Kandel wpadł na pomysł, aby zbadać nieporównywalnie prostszy układ nerwowy ślimaka morskiego (Aplysia). W doświadczeniach tych wykazał, że długotrwała aktywacja synapsy wpływa na jej funkcjonowanie (modyfikuje wielkość odpowiedzi synaptycznej), co jest podłożem działania pamięci. W późniejszych pracach Kandel wykazał, że ten sam mechanizm (tzw. długotrwałe wzmocnienie synaptyczne) funkcjonuje również u innych zwierząt i u człowieka.

Paul Greengard został wyróżniony za odkrycie wolnego przekaźnictwa synaptycznego, czyli mechanizmu, w jakim substancje, takie jak dopamina, serotonina, noradrenalina i niektóre neuropeptydy wywierają wpływ na działanie neuronów. Wykazał, że główną rolę w tym procesie pełni fosforylacja białek. Udowodnił więc, że aktywność neuronu zmienia się pod wpływem fosforylacji lub defosforylacji białek wewnątrzkomórkowych. Wolne przekaźnictwo synaptyczne jest odpowiedzialne m.in. za nastrój i koncentrację uwagi. Szczególną, sterującą rolę, przypisał Greengard odkrytemu przez siebie białku DARPP-32. Aktywacja tego białka, np. przez dopaminę, wpływa na stopień otwarcia kanałów jonowych w błonie komórkowej, a więc także na szybkie przekaźnictwo synaptyczne.

Arvid Carlsson udowodnił, że dopamina spełnia kryteria neurotransmitera w ośrodkowym układzie nerwowym. Odkrycie to pozwoliło m.in. na sformułowanie dopaminowej teorii schizofrenii, a także przyczyniło się do ustalenia roli dopaminy w patofizjologii zaburzeń funkcjonowania układu ruchowego. Istotą odkryć Carlssona jest wykazanie, że obniżenie poziomu jednego tylko neurotransmitera w ściśle określonym miejscu w mózgu może powodować chorobę całego organizmu. Był to początek nurtu badań nad wpływem zaburzeń neuroprzekaźnictwa w oun na zaburzenia funkcji innych układów ludzkiego organizmu. Innym ważnym dokonaniem Carlssona było ustalenie mechanizmu działania leków przeciwpsychotycznych. Carlsson udowodnił, że blokują one receptory dopaminowe i serotoninowe na powierzchni neuronów.

- Bez odkryć Carlssona i Greengarda trudno sobie wyobrazić postęp w leczeniu chorób psychicznych, a zwłaszcza schizofrenii i depresji – mówi prof. Edmund Przegaliński z Instytutu Farmakologii PAN w Krakowie. – Nie mam wątpliwości, że decyzja o przyznaniu Nagrody Nobla właśnie tej trójce uczonych jest słuszna. Ich badania odegrały fundamentalną rolę w zrozumieniu fizjologii układu nerwowego, roli neuroprzekaźników, a także w poznaniu patomechanizmów wielu chorób neurologicznych i psychicznych. Dzięki pracom nagrodzonych możliwy jest rozwój nowoczesnych metod farmakoterapii tych schorzeń.