Kolaps celičnega okostja lahko sproži smrt nevronov pri Alzheimerjevi bolezni

Znanstveniki s kalifornijske univerze v Santa Barbari so odprli nova vrata v iskanju, kaj se zgodi z možganskimi celicami, ki se uničijo pri Alzheimerjevi bolezni in z njo povezanih demenc.

»Pri demenci možganske celice ali nevroni, ki jih potrebujete za kognitivne sposobnosti, ne delujejo več pravilno. Potem jih sploh ni več, ker umrejo. To je tisto, kar vodi v demenco; izgubljate nevronsko sposobnost, «je povedal višji avtor dr. Stuart Feinstein, sopredsednik Inštituta za nevroznanost UC Santa Barbara.

Feinstein že približno 30 let preučuje beljakovine, imenovane "tau", z uporabo biokemije epruvete in različnih gojenih celic kot modelov. V zdravih razmerah najdemo tau v dolgih aksonih nevronov, ki se povezujejo s svojimi tarčami, običajno daleč od samega celičnega telesa. Tau deluje tako, da stabilizira mikrotubule - pomemben del celičnega citoskeleta in potreben za številne vidike strukture in delovanja nevronskih celic.

Že nekaj časa je znano, da je majhen peptid z imenom amiloid beta vpleten v smrt nevronskih celic in Alzheimerjevo bolezen, čeprav natančen mehanizem njegovega delovanja ostaja neznan. V zadnjem času genski dokazi kažejo, da amiloid beta zahteva tau za ubijanje nevronov; kaj pa počne s tau, je bilo skrivnostno.

"Vemo, da je amiloidna beta slaba oseba," je dejal Feinstein. »Amiloid beta povzroča bolezen; amiloid beta povzroča Alzheimerjevo bolezen. Vprašanje je, kako to naredi? "

Opozoril je, da bi večina raziskovalcev Alzheimerjeve bolezni rekla, da amiloid beta povzroči, da tau postane nenormalno in pretirano fosforiliran. To bi pomenilo, da se beljakovine tau neprimerno kemično spremenijo s fosfatnimi skupinami. "Številne beljakovine se fosforilirajo," je dejal Feinstein. "To je mogoče storiti pravilno ali nepravilno."

Feinstein in njegovi učenci so želeli najti natančne razloge za domnevno nenormalno fosforilacijo tauja, da bi bolje razumeli, kaj gre narobe. „To bi zagotovilo namige za farmacevtska podjetja; imeli bi natančnejši cilj, na katerem bi delali, «je dejal Feinstein. "Bolj kot natančno razumejo biokemijo tarče, boljši napad na farmacevtsko podjetje lahko povzroči problem."

Feinstein je dejal, da se izkazalo, da začetna hipoteza ekipe, ki kaže, da amiloid beta vodi do obsežne nenormalne tau fosforilacije, ne drži. "Vsi radi občasno vržemo kroglo, kajne?" je rekel Feinstein. "Radi bi videli nekaj drugačnega in nepričakovanega."

Skupina je odkrila, da ko dodajo amiloid beta nevronskim celicam, tau v teh celicah ni premočno fosforiliran, kot je bilo napovedano. Namesto tega so opazili popolno razdrobljenost tauja v eni do dveh urah po izpostavljenosti celic amiloidu beta. V 24 urah so bile celice uničene.

Feinstein je pojasnil, da ima tau več delovnih mest, vendar je njegova najbolj razumljiva naloga uravnavanje celičnega citoskeleta. Celice imajo okostje podobno kot ljudje okostje.

Ena glavnih razlik pa je v tem, da človeški okostnji ne spreminjajo svoje oblike zelo hitro, medtem ko se okostje celice nenehno krajša, raste in premika. To mora storiti, da pomaga celici pri izvajanju številnih pomembnih funkcij. Citoskelet je zaradi svoje dolžine še posebej pomemben za nevrone.

Feinstein trdi, da nevroni umrejo pri Alzheimerjevi bolezni, ker njihov citoskelet ne deluje pravilno. "Če uničite tau, ki je pomemben regulator mikrotubulov, bi zlahka videli, kako bi to lahko povzročilo tudi celično smrt," je dejal Feinstein.

"Iz zdravil za raka vemo, da če celice zdravite z zdravili, ki motijo ​​citoskelet, celice odmrejo," je dejal. "Po mojem mnenju bi se tu lahko dogajalo isto."

Študija je objavljena v spletni različici Časopis za biološko kemijo.

Vir: Kalifornijska univerza