Открића ћелија могу помоћи у борби против деменције

Научници су идентификовали претходно неоткривене промене које се јављају на ћелијском нивоу код деменције и болести моторних неурона. Професор Цхрис Миллер са Кинг’с Цоллеге-а у Лондону у Великој Британији и његов тим испитивали су молекуларну „скелу“ која омогућава интеракцију кључних делова телесних ћелија.

Испитивали су ћелијске компоненте укључене у ову структуру, зване митохондрији и ендоплазматски ретикулум (ЕР). Митохондрији производе енергију за ћелију, а ЕР ствара протеине и складишти калцијум за ћелијску сигнализацију. Заједно чине чврсте структурне везе које олакшавају многе функције ћелија.

Митохондрије од ЕР добијају калцијум, важан сигнални молекул унутар нервних ћелија, како би могли да стварају енергију. Али превише калцијума штети, па проток калцијума мора бити врло пажљиво контролисан.

Митохондрије и ЕР су често физички повезани протеинима, а када сигнал калцијума између митохондрија и ЕР пође наопако, то може покренути фронто-темпоралну деменцију, други најчешћи облик деменције, и неуродегенеративне болести попут амиотрофичне латералне склерозе (облик моторног неурона болест). Али тачне методе повезивања митохондрија и ЕР до сада нису биле јасне.

Лабораторијски тестови показали су да се ЕР протеин зван ВАПБ везује за митохондријски протеин зван ПТПИП51 чинећи повезујућу „скелу“. Када се повећају нивои протеина ВАПБ и ПТПИП51, митохондрији и ЕР стварају још чвршће везе, кажу из тима.

У тестовима на ћелијама миша, тим је открио да су већи нивои протеина названог ТПД-43 довели до попуштања скеле између ЕР и митохондрија. Ово је звук ранијих налаза да се накупљање ТДП-43 често примећује код фронто-темпоралне деменције и амиотрофичне латералне склерозе.

Такође може започети процес болести у тестовима на глодарима. Штавише, важност ТДП-43 код ових болести подвлачи се истраживањима која показују да су мутације у гену ТДП-43 одговорне за стање код неких пацијената.

„На молекуларном нивоу, многи процеси полазе по злу код деменције и болести моторних неурона, а једна од загонетки са којом смо суочени је да ли постоји заједнички пут који повезује ове различите процесе“, каже професор Миллер.

„Наша студија сугерише да олабављење ове„ скеле “између митохондрија и ЕР у ћелији може бити кључни процес у неуродегенеративним болестима као што су деменција или болест моторних неурона.“

Конкретно, чини се да вишак ТДП-43 узрокује оштећење скеле ЕР-митохондрије поремећајем сигналних путева калцијума.

Тим се нада да ће њихова нова открића о ТДП-43 и интеракцији ВАПБ / ПТПИП51 која регулишу везе ЕР-митохондрије можда помогла „пружити потенцијалну нову мету за развој нових третмана за ове разарајуће поремећаје“. Њихов извештај је објављен у часопису Натуре Цоммуницатионс.

Одвојено детаљно испитивање Алзхеимерове болести и везе ЕР-митохондрије извео је тим из Медицинског центра Универзитета Цолумбиа, Њујорк, Њујорк. Извели су лабораторијске тестове који су показали да „измењена ЕР-митохондријска комуникација лежи у срцу Патогенеза Алзхеимерове болести. “

Додају да су многе промене примећене код пацијената са Алцхајмеровом болешћу, попут повишеног нивоа холестерола и глукозе, и промене на ћелијским мембранама „управо оне функције које су повезане са везама између ЕР и митохондрија“.

Ове промене се рутински примећују код пацијената са Алцхајмеровом болешћу. Стога би ЕР-митохондријска комуникација „могла да игра досад непрепознату и критичну улогу у патогенези Алзхеимерове болести која би нам могла помоћи да боље разумемо ову разарајућу болест и могла би да садржи потенцијалне циљеве за нове стратегије лечења“.

Даља истраживања су спроведена на породичној Алзхеимеровој болести. Ово је редак облик стања који има тенденцију да буде тежи и да има рани почетак (испод 65 година). Чини се да је и међу овим пацијентима поремећена интеракција ЕР / митохондрија. Чини се да је ово узрок проблема са моторичком координацијом у церебелуму мозга.

Друге студије су откриле да сигнализација калцијума између митохондрија и ЕР такође греши код Паркинсонове болести, дегенеративне болести нервног система. Крив је можда „преварант“ протеин назван алфа-синуклеин.

Виђено је у везама митохондрија / ЕР у узорцима ћелија и можданом ткиву људи и мишева, а пронађено је да ствара лепљиве накупине, познате као Леви тела, која зачепљују погођене нервне ћелије.

„Верујемо да наши резултати имају далекосежне импликације како на наше разумевање алфа-синуклеина, тако и на лечење неуродегенеративних болести које карактерише абнормална акумулација алфа-синуклеина“, пишу они.

„Ово ће отворити сасвим нови пут за развој лекова који чувају ове суштинске везе.“

Референце

Стоица, Р. и сар. Асоцијације ЕР-митохондрија регулисане су интеракцијом ВАПБ-ПТПИП51 и нарушене су ТДП-43 повезаним са АЛС / ФТП. Натуре Цоммуницатионс, 3. јуна 2014. дои: 10.1038 / нцоммс4996

Ареа-Гомез, Е. и сар. Пререгулисана функција ЕР мембрана повезаних са митохондријом код Алцхајмерове болести. Тхе ЕМБО Јоурнал, 5. новембра 2012, дои: 10.1038 / ембој.2012.202.

Гуардиа-Лагуарта, Ц. и сар. α-синуклеин је локализован у ЕР мембранама повезаним са митохондријама. Тхе Јоурнал оф Неуросциенце. 1. јануара 2014. дои: 10.1523 / ЈНЕУРОСЦИ.2507-13.2014.

Сепулведа-Фалла, Д. и сар. Породични Алзхеимер-болест повезан пресенилин-1 мења церебеларну активност и хомеостазу калцијума. Јоурнал оф Цлиницал Инвестигатион, Том 124, Издање 4, 1. априла 2014, дои: 10.1172 / ЈЦИ66407