Eritropoetin ali krajše EPO je splošno znan glikoproteinski hormon, katerega sintezo so dokazali tudi v možganih. Pomaga pri tvorbi rdečih krvničk, kar vodi k večji fizični zmogljivosti - tako smo vsaj mislili do zdaj. Kot rastni faktor pa ščiti in obnavlja živčne celice v možganih. Raziskovalci na Inštitutu Max Planck, na oddelku za eksperimentalno medicino v Göttingenu, pa so zdaj razkrili, kako EPO učinkuje. Odkrili so, da sprožilniki kognitivnih izzivov povzročijo majhen primanjkljaj kisika (raziskovalci so to poimenovali funkcionalna hipoksija) v živčnih celicah v možganih. To poveča proizvodnjo EPO in njegovih receptorjev v aktivnih živčnih celicah ter spodbuja sosednje predhodne celice, da tvorijo nove živčne celice, zaradi tega pa se živčne celice učinkoviteje povežejo med seboj.
Rastni hormon eritropoetin je med drugim odgovoren za stimulacijo produkcije rdečih krvničk. Pri bolnikih z anemijo spodbuja nastajanje krvi. Je pa tudi zelo močna snov, ki se uporablja za nezakonito povečanje učinkovitosti v športu.
"EPO izboljša tudi regeneracijo po kapi (strokovno poimenovano nevrozaščita ali nevroregeneracija) in zmanjšuje škodo pri okrnjenem delovanju možganov. Pri pacientih z motnjami v duševnem zdravju, kot so shizofrenija, depresija, bipolarna motnja ali multipla skleroza, ki so bili zdravljeni z EPO, se kažejo bistvena izboljšanja na kognitivnem področju," pravi Hannelore Ehrenreich z Inštituta Max Planck, oddelka za eksperimentalno medicino. Skupaj s sodelavci je več let raziskovala vpliv, ki ga ima EPO na možgane.
Več nevronov
Ehrenreichova in njena ekipa sta pri študijah na živalih uporabljali miši in na ta način sistematično preiskovali, kateri telesni mehanizem je osnova učinka EPO na povečano delovanje možganov. Rezultati njene raziskave kažejo, da pride pri odraslih miših po uporabi rastnega faktorja do 20-odstotnega povečanja tvorbe živčnih celic v piramidalni plasti hipokampusa - možganske regije, ključne za učenje in spomin. "Živčne celice tvorijo tudi boljše povezave z drugimi živčnimi celicami, kar počnejo hitreje, zato so učinkovitejše pri izmenjavi signalov," pravi Ehrenreichova.
EPO izboljša tudi regeneracijo po kapi
Večje potrebe po kisiku
Za ekipo raziskovalcev v Göttingenu je bilo zelo pomembno razumeti mehanizme, ki so za temi močnimi učinki EPO. Želeli so ugotoviti fiziološki pomen sistema EPO v možganih. V nizu usmerjenih poskusov so lahko dokazali, da živčne celice pri učenju kompleksnih motoričnih nalog potrebujejo več kisika, kot ga imajo običajno. Posledično to pomanjkanje kisika (relativna hipoksija) sproža signal za povečano tvorbo EPO v živčnih celicah. To je postopek samookrepitve: kognitivni napor vodi do manjše hipoksije, kar posledično spodbudi nastanek EPO in njegovih receptorjev v aktivnih živčnih celicah. EPO nato poveča aktivnost teh živčnih celic, inducira tvorbo novih živčnih celic iz sosednjih predhodnih celic in povečuje njihovo kompleksno medsebojno povezanost, kar vodi do merljivega izboljšanja kognitivne učinkovitosti pri ljudeh in miših, razloži Ehrenreichova.
Vpliv na cikel miselnih in kognitivnih izzivov, hipoksijo, ki jo povzroča aktivnost, in na produkcijo EPO lahko krepimo na različne načine. "Kognitivne zmogljivosti je mogoče izboljšati z doslednim učenjem in miselnim treningom s proizvodnjo EPO v stimuliranih živčnih celicah. Podoben učinek lahko dosežemo pri bolnikih z uporabo dodatnih količin EPO," še pojasni Ehrenreichova.
