ALZHEIMERIO LIGA: LĄSTELIŲ MECHANIZMAS PAŠALINA TRŪKUMŲ TURINČIUS BALTYMUS

Defektinių tau baltymų kaupimasis yra ryškus neurodegeneracinių ligų, tokių kaip Alzheimerio liga, bruožas. Dėl sugedusių baltymų susidaro raizginiai, kurie sutrikdo smegenų veiklą ir užmuša nervines ląsteles arba neuronus.

Eksperimentai žmogaus ląstelių kultūrose atskleidžia mechanizmą, per kurį mokslininkai gali reguliuoti defektinius tau baltymų kiekius.

Dabar mokslininkai nustatė molekulę, kuri vaidina gyvybiškai svarbų vaidmenį padedant išvengti toksinio tau baltymo kaupimosi smegenyse.

Molekula, kurios pavadinimas yra vakuolinis baltymų rūšiavimas 35 (VPS35), identifikuoja ir pašalina sugedusius tau baltymus iš neuronų.

Naudodamiesi žmogaus ląstelėmis, mokslininkai iš Lewiso Katzo medicinos mokyklos (LKSOM) iš Šventyklos universiteto Filadelfijoje (PA) parodė, kad jie gali kontroliuoti tau kaupimąsi keisdami VPS35 lygį.

Jie apibūdina išvadas a Molekulinė psichiatrija studijų darbas.

„Pagrindinė VPS35 dalis“, - sako vyresnysis tyrimo autorius prof. Domenico Praticò, LKSOM Alzheimerio centro Šventykloje direktorius, „sutvarkyti ir gabenti neveikiančius baltymus į skilimo vietas“.

Tyrėjas ir jo kolegos taip pat nustatė, kad VPS35 poveikis tau priklauso nuo katepsino D - fermento, skaidančio baltymus ląstelėse, aktyvumo.

Neuronai, pažeidžiami trūkumų turinčių baltymų

Tinkamas baltymų sulankstymas yra būtinas ląstelių funkcionavimui. Jei jie sulankstomi neteisingai, jie veikia netinkamai ir gali sutrikdyti gyvybiškai svarbius procesus. Norėdami apsisaugoti nuo to, ląstelės turi trūkumų turinčių baltymų pašalinimo mechanizmus.

Nepaisant to, susidaro sugedusių baltymų. Neuronai yra ypač pažeidžiami netinkamai susiskleidusių baltymų nuosėdų dėl savo unikalios biologijos. Šis pažeidžiamumas galėtų paaiškinti, kodėl defektinis baltymų kaupimasis dažnai pasireiškia sergant neurodegeneracinėmis ligomis.

Tau yra vienas iš labiausiai paplitusių baltymų, formuojančių toksiškas nuosėdas smegenyse. Mokslininkai šią būklę vadina tauopatija.

Ankstesni tyrimai jau pabrėžė, kad VPS35 problemos kyla sergant Alzheimerio liga. Šie tyrimai taip pat parodė, kad žmonių, sergančių Alzheimerio liga, smegenyse yra mažiau VPS35.

Tačiau iki naujausių tyrimų nebuvo aišku, kaip VPS35 buvo susijęs su tau kaupimu.

Prof. Praticò sako, kad jis ir jo komanda nusprendė išsiaiškinti, ar VPS35 turi įtakos išvalant defektinį tau ląstelėse.

Nuleidus VPS35 padidėja tau nuosėdos

Savo tyrimui komanda naudojo smegenų audinius iš žmonių, sergančių progresuojančiu viršbranduoliniu paralyžiumi (PSP) arba Pickso liga. Jie pasirinko šias dvi sąlygas, nes jų nuodingų baltymų nuosėdos atsiranda tik iš defektų tau.

Priešingai, Alzheimerio liga sergančių žmonių smegenys linkusios kaupti dviejų defektinių baltymų nuosėdas: beta-amiloido ir tau.

Tyrėjai nustatė, kad PPS ir Picks mėginiuose VPS35 lygis buvo 50% mažesnis nei smegenų audinyje žmonėms, kurie nesirgo neurodegeneracine liga.

Eksperimentuodami su kultivuotomis žmogaus ląstelėmis, jie nustatė, kad jie gali tiesiogiai kontroliuoti tau kaupimosi kiekį, keisdami VPS35 lygį. Be to, jie nustatė, kad poveikis priklauso nuo katepsino D aktyvumo.

Tai pirmasis tyrimas, parodantis, kad VPS35 turi reikšmę tauopatijoje.

Sinaptinis ryšys sumažintas 40–50%

Tada komanda pakeitė VPS35 lygį pelėse, kurių smegenyse atsirado tau. Jie parodė, kad sumažinus VPS35 pablogėjo gyvūnų atmintis ir mokymosi gebėjimai bei sutriko judesių kontrolė.

Tyrėjai, ištyrę gyvūnų smegenų audinius, nustatė, kad nuleidus VPS35, sutriko neuronų sinapsės ir gerokai pakenkta jų gebėjimui bendrauti.

Dėl sumažėjusio VPS35 gyvūnai prarado apie 40–50% „sinapsinio ryšio“.

Komanda siūlo, kad būtų įmanoma sukurti vaistą, kuris atkurtų VPS35 funkciją sergant neurodegeneracinėmis ligomis. Jie jau planuoja ištirti šią galimybę.

Prof. Praticò siūlo, kad mechanizmo, o ne fermento taikymas galėtų būti perspektyvesnis būdas.