Ląstelių mirties prevencija sergant Alzheimerio liga

Mokslininkai tikisi sukurti kovos su nervų ląstelių žūtimi būdą Alzheimerio liga.

Miuncheno technikos universiteto (Vokietija) profesoriaus Berndo Reifo vadovaujama komanda atidžiau pažvelgė į baltymus, vadinamus beta-amiloidais, kurie sulimpa ir susidaro ilgos fibrilės arba raizginiai, kurie, progresuojant ligai, žūva nervų ląstelėse.

Siekdami užkirsti kelią šiems baltymams susikaupti, mokslininkai naudojo mažus šilumos smūgio baltymus - kitą baltymų šeimą, kurią ląstelės gamina streso sąlygomis. Tyrimai parodė, kad šie šilumos smūgio baltymai prisitvirtina prie deformuotų baltymų, kol jie dar nesugriūva ir padeda atkurti tinkamą formą.

Mokslininkai naudojo procedūrą, vadinamą kietojo kūno branduolio magnetinio rezonanso spektroskopija (kietojo kūno BMR), kad nustatytų šilumos šoko baltymų, vadinamų alfa-B-kristalinu, vietas, kurios prisijungia prie beta-amiloido. Bet šis procesas yra sunkus, nes alfa-B-kristalinas egzistuoja įvairiomis formomis, kurios yra nuolat keičiamos.

"Be to, jo molekulinė masė yra didelė", - sakė Reifas. „Šie veiksniai labai apsunkina struktūros analizę“.

Kadangi procesas yra toks sudėtingas, tai, pasak komandos, yra „pirmoji tiesioginė šilumos šoko baltymo struktūros analizė sąveikos su sujungimo partneriu metu“. Nepaisant sunkumų, komanda atrado, kad ne tik neleisdami beta-amiloidams formuotis fibrilėms, bet ir šilumos smūgio baltymai „užplombuoja“ esamas fibriles, kad daugiau beta-amiloidų negalėtų kauptis.

Nors šių baltymų vaidmuo neurodegeneracinėse ligose dar nėra nustatytas, jie jau laikomi naujų vaistų agentais. Tai reiškia „naują šio universalaus padėjėjo taikymo sritį“, sako komanda. Maži šilumos šoko baltymai yra „perspektyvus naujas požiūris, kurį galima pritaikyti gydant neurodegeneracines ligas“, mano jie.

Komanda planuoja atlikti tolesnius alfa-B-kristalino regiono, jungiančio baltymų tipus, tyrimus, kurie, skirtingai nei beta-amiloidai, sutampa nesutvarkytu būdu. Jų darbai skelbiami žurnale Gamtos struktūrinė molekulinė biologija.

Vienas konkretus šilumos smūgio baltymas, vadinamas šilumos smūgio baltymu 70 (HSP70), buvo daugelio tyrimų objektas. Kinijos Čingdao universiteto komanda peržiūrėjo ligšiolinius rezultatus. Jie sako: „HSP70 visame pasaulyje sulaukia didelio dėmesio, nes jis vaidina svarbų vaidmenį užkertant kelią neteisingam baltymų išsiskyrimui sergant Alzheimerio liga“.

Jie paaiškina, kad HSP70 yra beveik visose žmogaus ląstelės vietose, kur jis apsaugo baltymus nuo neteisingo sulankstymo ir atstato pažeistus baltymus. Atliekant laboratorinius tyrimus, smegenų ląstelės, kurios buvo užprogramuotos gaminti papildomą HSP70, neparodė nenormalaus beta amiloidų sulankstymo, kuris sukelia Alzheimerio ligą.

Be to, HSP70 padeda užkirsti kelią padidėjusiam smegenų ląstelių žūties laipsniui, pastebimam pomirtiniuose audiniuose asmenims, sergantiems Alzheimerio liga. Tai padidina ląstelių mirtį dėl beta amiloidų kaupimosi ir oksidacinio streso. Apskritai yra du pagrindiniai būdai, kaip HSP70 galima naudoti Alzheimerio ligai gydyti: didinant paties organizmo HSP70 lygį arba didinant HSP70 vartojant vaistus.

Ekspertai rašo: „Daugybė tyrimų parodė, kad HSP70 gali slopinti Alzheimerio ligos progresavimą. Taigi taikymas į HSP70 gali būti perspektyvi Alzheimerio ligos gydymo strategija “.

Tačiau prieš naudojant šilumos šoko baltymus pacientams reikia įveikti kai kuriuos apribojimus. Pavyzdžiui, HSP70 suteikimo poveikis yra nenuspėjamas, nes nežinoma tinkama dozė.

"Apskritai reikės tolesnių tyrimų, kad būtų galima visiškai išaiškinti HSP70 vaidmenį Alzheimerio liga", - rašo Qingdao tyrimų grupė. Bet: „Tai gali suteikti vilties galiausiai užkariauti Alzheimerio ligą“.

Ekspertai iš Katanijos universiteto (Italija) sutinka. Profesorius Vittorio Calabrese ir jo kolegos teigia: „Kaip viena iš svarbiausių neurodegeneracinių sutrikimų, Alzheimerio liga yra progresuojantis sutrikimas, turintis kognityvinės ir atminties silpnėjimą, kalbos praradimą, asmenybės pokyčius ir sinapsės praradimą.

„Prognozuojama, kad didėjant senėjančiai JAV gyventojų Alzheimerio liga sergančių pacientų skaičius XXI amžiaus viduryje pasieks 14 milijonų, jei nebus veiksmingos intervencijos. Tai sukels didžiulę ekonominę ir asmeninę naštą šios šalies žmonėms “.

Komanda priduria, kad dabar yra rimtų įrodymų, leidžiančių manyti, kad tokie veiksniai kaip sutrikusi baltymų apykaita yra Alzheimerio ligos pagrindas. Jų manymu, HSP70 lygio padidinimas yra vienas potencialiai sėkmingų būdų.

Niujorko universiteto mokslininkai šiuo metu ieško geriausių būdų išbandyti vaistus, kad padidėtų organizmo HSP70 lygis, kad būtų pašalintas nenormalus beta-amiloidas. Jie praneša, kad „bandymai nukreipti kai kuriuos iš šių šilumos šoko baltymų iki šiol buvo nesėkmingi, o kiti šiuo metu yra įvairios raidos stadijos“.

Pastangos nustatyti HSP70 potencialą apima daugybę laboratorinių tyrimų, naudojant žinduolių, mielių ar bakterijų kultūras. Komanda siekia sukurti naują metodą, galintį parodyti HSP70 poveikį, siekiant efektyviai nustatyti geriausią žmogaus klinikinių tyrimų formulę.

Nuorodos

Mainzas, A. ir kt. „Chaperone“ alfa B-kristalinas naudoja skirtingas sąsajas, kad užfiksuotų amorfinį ir amiloidinį klientą. Gamtos struktūrinė molekulinė biologija, 2015 m. Spalio 12 d. Doi: 10.1038 / nsmb.3108

Lu, R. C. ir kt. Šilumos šoko baltymas 70 sergant Alzheimerio liga. „BioMed Research International“, 2014 m. Lapkričio 6 d. Doi: 10.1155 / 2014/435203

Dattilo, S. ir kt. Šilumos šoko baltymai ir hormonezė diagnozuojant ir gydant neurodegeneracines ligas. Imunitetas ir senėjimas. 2015 m. Lapkričio 4 d. Doi: 10.1186 / s12979-015-0046-8

Repalli, J. ir Meruelo, D. Atrankos strategijos siekiant nustatyti HSP70 moduliatorius Alzheimerio ligai gydyti. Narkotikų kūrimas, kūrimas ir terapija. 2015 m. Sausio 7 d. Doi: 10.2147 / DDDT.S72165