Alzheimer-kór: A sejtmechanizmus eltávolítja a hibás fehérjét
A hibás tau-fehérjék felhalmozódása a neurodegeneratív betegségek, például az Alzheimer-kór kiemelkedő jellemzője. A hibás fehérjék olyan gubancokat képeznek, amelyek megzavarják az agy működését és elpusztítják az idegsejteket vagy az idegsejteket.
Most a tudósok azonosítottak egy molekulát, amely létfontosságú szerepet játszik a mérgező tau-fehérje felhalmozódásának megakadályozásában az agyban.
A molekula, amelynek vakuoláris fehérjeválogatás 35 (VPS35) a neve, azonosítja és eltávolítja a hibás tau-fehérjéket az idegsejtekből.
Emberi sejtek felhasználásával a Lewis Katz Orvostudományi Kar (LKSOM) kutatói a Temple University-n (Philadelphia, PA) kimutatták, hogy a VPS35 szintjének megváltoztatásával képesek szabályozni a tau felépülését.
A megállapításokat a Molekuláris pszichiátria tanulmányi tanulmány.
"A VPS35 tevékenységének nagy része" - mondja Prof. Domenico Praticò, az LKSOM templomi Alzheimer-központjának igazgatója - a rendellenes fehérjék rendezése és szállítása a lebomlási helyekre. "
A kutató és munkatársai azt is megállapították, hogy a VPS35 tau-ra gyakorolt hatása a katepszin D enzim aktivitásától függ, amely enzim lebontja a fehérjéket a sejtekben.
A hibás fehérjékkel szemben érzékeny neuronok
A sejtek működéséhez a fehérjék helyes hajtogatása szükséges. Ha helytelenül hajtogatnak, nem teljesítenek megfelelően, és megzavarhatják a létfontosságú folyamatokat. Az ez elleni védelem érdekében a sejteknek mechanizmusuk van a hibás fehérjék eltávolítására.
Ennek ellenére előfordul a hibás fehérjék felhalmozódása. A neuronok egyedülálló biológiájuk miatt különösen sérülékenyek a rosszul összehajtott fehérje-lerakódásokkal szemben. Ez a sebezhetőség megmagyarázhatja, miért jellemző a fehérje hibás felhalmozódása a neurodegeneratív betegségekre.
A Tau az egyik leggyakoribb fehérje, amely toxikus lerakódásokat képez az agyban. A tudósok ezt az állapotot tauopátiának nevezik.
Korábbi tanulmányok már rámutattak arra, hogy a VPS35 problémái Alzheimer-kórban jelentkeznek. Ezek a tanulmányok azt is kimutatták, hogy az Alzheimer-kórban szenvedő emberek agyában kevesebb VPS35 van.
A legutóbbi kutatásig azonban nem volt világos, hogy a VPS35 hogyan kapcsolódik a tau felépüléséhez.
Praticò professzor azt mondja, hogy csapatával annak megállapítására vállalkozott, hogy a VPS35 szerepet játszik-e a sejtek hibás tau-jának tisztításában.
A VPS35 csökkentése növeli a tau lerakódásokat
Vizsgálatukhoz a csapat progresszív szupranukleáris bénulásban (PSP) vagy Picks-kórban szenvedő emberek agyszövetét használta. Ezt a két feltételt választották, mert mérgező fehérje lerakódásaik csak hibás tau-ból származnak.
Ezzel szemben az Alzheimer-kórban szenvedők agyában két hibás fehérje lerakódása halmozódik fel: a béta-amiloid és a tau.
A kutatók azt találták, hogy a VPS35 szintje 50% -kal alacsonyabb volt a PSP és a Picks mintáiban, mint azoknál az emberek agyszöveténél, akik nem szenvedtek neurodegeneratív betegségben.
A tenyésztett emberi sejteken végzett kísérletek során azt tapasztalták, hogy a VPS35 szintjének megváltoztatásával közvetlenül szabályozhatják a tau felhalmozódásának mennyiségét. Ezenkívül megállapították, hogy a hatás a katepszin D aktivitásától függ.
Ez az első tanulmány, amely kimutatta, hogy a VPS35 szerepet játszik a tauopathiában.
A szinaptikus kapcsolat 40–50% -kal csökkent
Ezután a csapat megváltoztatta a VPS35 szintet egerekben, agyukban tau képződött. Megmutatták, hogy a VPS35 csökkentése rontotta az állatok memóriáját és tanulási képességeit, és rontotta a mozgáskontrollt.
Amikor a kutatók megvizsgálták az állatok agyszöveteit, azt találták, hogy a VPS35 csökkentése megzavarta az idegsejtek szinapszisait, és jelentősen károsította a kommunikációs képességüket.
Az állatok a VPS35 csökkentése következtében elvesztették „szinaptikus kapcsolatuk” körülbelül 40–50% -át.
A csapat szerint lehetséges lenne olyan gyógyszer kifejlesztése, amely helyreállítja a VPS35 működését neurodegeneratív betegségek esetén. Már tervezik ennek a lehetőségnek a kivizsgálását.
Praticò professzor azt javasolja, hogy egy enzim helyett egy mechanizmus célzása életképesebb megközelítés lehet.
"Amikor a tau elidőzik a sejtekben, nagyon rossz a szinapszisoknak, azoknak a helyeknek, ahol az idegsejtek találkoznak és jeleket cserélnek."
Prof. Domenico Praticò
