Novootvoreni molekularni proces povratnih informacija može zaštititi mozak od Alzheimerove bolesti

Ovo je pokazatelj Alzheimerove bolesti: otrovno fragmenti proteina, poznat kao beta-amiloid, neurofibrillary klupka formiraju između neurona u ljudskom mozgu. Neuroni sami proizvoditi beta amiloida, a iz razloga koji su i dalje potpuno nejasno, njegova akumulacija na duge staze, doprinose gubitka pamćenja, promjene ličnosti i druge simptome, koji često utiču na pacijente sa ovom degenerativnih bolesti.

Unutar ćelije sa znakovima Alzheimerove bolesti, istraživači su otkrili visoku koncentraciju Wave1 i proteina-amiloid prekursor proteina u aparat Goldžijevog - organele, proteini koji se pakuju za otpremu. Oni su prikazani u kavezu u obliku jarko žute klastera.

Nova studija naučnika u Rockefeller univerziteta i njihove kolege identifikovali brojne molekularne koraka prirodno - poznat kao signalni put - koji bi mogao oslabiti proizvodnju beta-amiloida. Ovi rezultati prijavio August 17, 2015 u časopisu Nature Medicine, ukazuju na novi način u potrazi za liječenje Alzheimerove bolesti.

"Naše otkriće fokusiran na protein Wave1, koji je, kako smo otkrili, je važan za proizvodnju beta-amiloida. Smanjenje Wave1, čini se, ima zaštitni učinak protiv bolesti, - rekao je autor studije Paul Greengard, profesor i šef Laboratorija za molekularnu i Cellular Neuroscience. - Kada se nivo beta amiloid rastu, tu je istovremenim povećanjem nivoa drugog molekula, - AICD, - što smanjuje izraz Wave1. Ovo utiče na smanjenje proizvodnje beta-amiloid. "

"Fokusiranje na stepenicama unutar novootkriveni signalni put, - dodao je - to će biti moguće razviti droge da se smanji beta-amiloid, koji se potencijalno može koristiti za liječenje ili prevenciju Alzheimerove bolesti."

Wave1, poznato je da pomogne u stvaranju protein aktin vlakna, koja služi kao primarni komponente staničnih struktura. U trenutnoj studiji, istraživači, uključujući i prvi autor Hilary Tsegliya, studirao nivoa Wave1 u miša i ćelija modela Alzheimerove bolesti i otkrili da su neuobičajeno niske. Studija sprovedena uz pomoć Columbia University, je utvrdio da se posmatra u mozgu pacijenata s bolesti.

Kako bi se bolje razumjeli odnos između beta-amiloida i Wave1, istraživači su testirali mozak i uspomene miševa genetski modifikovane da proizvode visoke razine beta-amiloida i različitim nivoima Wave1. Pronašli su efekat doza-odgovor: mozgovima miševa sa niskim nivoom Wave1 proizvode manje amiloid-beta, i ove životinje su bolje obavljaju testove memorije.

Dalje, istraživači zanimalo kako Wave1 utiče na proizvodnju beta-amiloida. Prethodnik ovog proteina po sebi nije štetan i ne normalno pretvara u proizvode koje oštećuju mozak. Ponekad, međutim, prekursor se obrađuje na takav način da se proizvede beta-amiloid, što doprinosi Alzheimerove bolesti.

Istraživači su otkrili visok nivo i amiloid prekursor Wave1 i Goldžijevog aparata u ćelijama, koji djeluje kao podjela isporuke. Ovdje proteine ​​pakuju se, prije nego što se šalju različite dijelove ćelije. U slučaju proteina amiloid prekursor, njegova prva destinacija izvan stanične membrane. Odavde, on se preselio u podjele unutar ćelije, gdje se pretvara u beta amiloida.

Od formiranja strukturnih vlakana je od ključnog značaja za proces u kojem transportu vezikule i isključen napuštanja aparata Goldžijevog, istražitelji sumnja ulogu Wave1. Njihovi eksperimenti ukazuju interakcija između Wave1 i amiloid prekursor proteina, i potvrdio da posreduje formiranje Wave1 transport vezikule koje sadrže protein amiloid prekursor.

"Rezultat je negativne povratne informacije, - kaže odgovoran autor Yong Kim. - Veliki broj beta-amiloid dovodi do AICD. Naši eksperimenti su pokazali da je AICD kreće u nukleus gdje smanjuje izraz Wave1. Manje Wave1 dovodi do toga da je minimalna količina amiloid prekursor proteina prelazi na membrane za konverziju u beta-amiloid. Kod Alzheimerove bolesti, to negativne povratne informacije izgleda gubi zaštitni efekat, a sljedeći zadatak je da sazna za nas, zašto i kako se to dogodilo. "