Ląstelinio skeleto žlugimas gali sukelti neuronų mirtį Alzheimerio liga
Kalifornijos universiteto (Santa Barbara) mokslininkai atvėrė naujas duris ieškodami, kas nutinka smegenų ląstelėms, sunaikintoms Alzheimerio liga ir su ja susijusioms demencijoms.
„Esant demencijai, smegenų ląstelės ar neuronai, kurių reikia pažinimo įgūdžiams, nebeveikia tinkamai. Tada jų net nebėra, nes jie miršta. Štai kas veda į demenciją; jūs prarandate neuronų pajėgumus “, - sakė vyresnysis autorius, mokslų daktaras Stuartas Feinsteinas, UC Santa Barbaros neuromokslų tyrimų instituto bendras direktorius.
Maždaug 30 metų Feinšteinas tyrė baltymą, vadinamą „tau“, naudodamas mėgintuvėlių biochemiją ir įvairias kultivuotas ląsteles kaip modelius. Sveikomis sąlygomis tau randama ilguose neuronų aksonuose, kurie jungiasi su jų taikiniais, dažniausiai toli nuo paties ląstelės kūno. Tau stabilizuoja mikrovamzdelius - gyvybiškai svarbią ląstelių citoskeleto dalį ir reikalingą daugeliui neuronų ląstelių struktūros ir funkcijos aspektų.
Kurį laiką buvo žinoma, kad mažytis peptidas, vadinamas amiloidu beta, yra susijęs su neuronų ląstelių mirtimi ir Alzheimerio liga, nors tikslus jos veikimo mechanizmas liko nežinomas. Neseniai genetiniai duomenys rodo, kad amiloido beta reikia tau, kad nužudytų neuronus; tačiau tai, ką ji daro tau, buvo paslaptinga.
"Mes žinome, kad amiloido beta versija yra blogas vaikinas", - sakė Feinšteinas. „Amiloido beta sukelia ligas; amiloido beta sukelia Alzheimerio ligą. Kyla klausimas, kaip tai daro? “
Jis pažymėjo, kad dauguma Alzheimerio mokslininkų pasakys, kad dėl amiloido beta tau tampa neįprastai ir pernelyg fosforilinamas. Tai rodo, kad tau baltymai chemiškai modifikuoti netinkamai fosfatų grupėmis. "Daugelis mūsų baltymų fosforilinami", - sakė Feinšteinas. "Tai gali būti padaryta tinkamai arba netinkamai."
Feinšteinas ir jo mokiniai norėjo rasti tikslias tariamos nenormalios tau fosforilinimo priežastis, kad geriau suprastų, kas negerai. „Tai suteiktų patarimų vaistų kompanijoms; jie turėtų tikslesnį tikslą dirbti “, - sakė Feinšteinas. "Kuo tiksliau jie supranta taikinio biochemiją, tuo geriau farmacijos įmonė gali užpulti problemą."
Feinšteinas teigė, kad pirminė komandos hipotezė, teigianti, kad amiloidas beta sukelia daug nenormalų tau fosforilinimą, pasirodė esanti netiesa. "Mes visi norėtume, kad kreivinis kamuolys būtų išmėtytas mūsų keliu, tiesa?" - pasakė Feinšteinas. "Jums patinka pamatyti kažką kitokio ir netikėto".
Komanda atrado, kad pridėjus amiloido beta į neuronų ląsteles, tau šiose ląstelėse nebuvo fosforilinimo, kaip buvo numatyta. Vietoj to, jie pastebėjo visišką tau fragmentaciją per vieną ar dvi valandas nuo ląstelių poveikio amiloido beta grupei. Per 24 valandas ląstelės buvo sunaikintos.
Feinšteinas paaiškino, kad tau turi kelis darbus, tačiau suprantamiausias jo darbas yra korinio citoskeleto reguliavimas. Ląstelės turi skeletą panašiai kaip žmonės.
Tačiau vienas esminis skirtumas yra tas, kad žmogaus griaučiai labai greitai nesikeičia, o ląstelės griaučiai nuolat trumpėja, auga ir juda. Ji turi tai padaryti, kad ląstelė galėtų atlikti daugelį svarbių funkcijų. Citoskeletas ypač svarbus neuronams dėl didelio jų ilgio.
Feinsteinas teigia, kad neuronai miršta sergant Alzheimerio liga, nes jų citoskeletas neveikia tinkamai. "Jei sunaikinsite tau, kuris yra svarbus mikrovamzdelių reguliatorius, galima lengvai pamatyti, kaip tai taip pat gali sukelti ląstelių mirtį", - sakė Feinšteinas.
„Iš vaistų nuo vėžio žinome, kad jei ląsteles gydai vaistais, kurie sutrikdo citoskeletą, ląstelės žūva“, - sakė jis. "Mano galva, čia gali atsitikti tas pats."
Tyrimas paskelbtas internetinėje versijoje Biologinės chemijos leidinys.
Šaltinis: Kalifornijos universitetas
