Ученые открывают новый способ, которым ALS убивает нервные клетки.

Ученые открывают новый способ, которым ALS убивает нервные клетки.

Исследователи, стоящие за открытием, включая членов Торонтоского университета в Канаде и Кембриджского университета в Великобритании, сообщают о своих открытиях в журнале Neuron.

Они полагают, что исследование может стать важным шагом вперед в поиске эффективного лечения бокового амиотрофического склероза (БАС) и фронтотемпоральной деменции, менее распространенной формы слабоумия, которая повреждает лобные доли мозга.

По словам старшего автора и профессора Петера Георгия Георгия-Хислопа, ученого-медика, невролога и молекулярного генетика, ведущего исследования в области нейродегенеративных заболеваний в обоих университетах:

«Чем больше мы знаем о том, как они работают, тем быстрее мы найдем лечение или даже лекарство.»

ALS — также известная как болезнь Лу Герига после того, как известный бейсболист, поддавшийся этой болезни, уничтожает моторные нейроны, клетки мозга, которые контролируют движение мышц.

Люди с АЛС постепенно ослабевают и теряют способность говорить, глотать и дышать. Большинство из них живут только 2-5 лет после постановки диагноза. Известный физик-теоретик Стивен Хокинг, проживший с ALS более 50 лет, является редким исключением.

Во многих случаях, оказывается, что ALS запускается накоплением токсичных белков, которые убивают нейроны в мозгу и спинном мозге.

В последние годы исследователи также связывают ALS с мутациями генов, кодирующих РНК-связывающие белки — молекулы, прикрепленные к РНК (рибонуклеиновой кислоте, которая несет генетическую информацию, скопированную с ДНК), чтобы контролировать многие аспекты генной регуляции: включение и выключение генов или увеличение и уменьшение их экспрессии. РНК также важна для синтеза белков в клетках.

«Необратимые фибриллярные гидрогели дросселируют нервы.

Один из РНК-связывающих белков, пораженный такими мутациями, называемый FUS, обычно накапливается в мозгу и спинном мозге больных АЛС, но не считался причиной заболевания, поскольку он выглядит иначе, чем явно токсичные глыбы белков тау, амилоидов и альфа-синуклеина, которые всегда образуются при таких заболеваниях как болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона и некоторые формы слабоумия.

У здоровых людей FUS обычно играет важную роль в переносе необходимых химических веществ и сигналов в мозг и спинной мозг. Он обладает уникальной особенностью, отличающей его от некоторых других РНК-связывающих белков, что отличает его от среднего.

Отличительной особенностью является возможность перехода от жидкости к гелю и обратно к жидкости. Похоже, что это свойство помогает FUS накапливать материалы, необходимые нервным клеткам для производства новых белков и помещать их в аккуратные упаковки по периметру клеток.

Во время транзита FUS принимает форму геля, а при сливе груза превращается в жидкость.

Эта уникальная особенность важна для конкретных частей клеток, чтобы быстро и эффективно получать точные материалы, особенно для очень больших клеток, таких как клетки спинного мозга, длина которых может превышать метр.

Команда обнаружила, что мутация гена, кодирующего FUS, влияет на его способность превращаться из геля в жидкость. Мутировавший FUS образует очень толстые «необратимые фибриллярные гидрогели», которые не превращаются обратно в жидкости. Профессор Сент-Джордж-Хислоп объясняет, какой эффект это дает:

» Это убивает нерв, дросселируя его и не давая ему вырабатывать новый белок в тех частях клетки, которые в нем отчаянно нуждаются. Мутации заставляют процесс желирования идти дальше, чем следовало бы.»

Исследователи полагают, что решение может быть найдено в предотвращении чрезмерного уплотнения — или обратимого затвердевания — геля. Это может стать шагом вперед для эффективного лечения АЛС и лобно-временной деменции — обоих заболеваний, к которым приводят мутации в FUS.

Это открытие может также обеспечить путь вперед для других типов ALS, где другие гелеобразующие РНК-связывающие белки также затвердевают, они заключаются.

Исследование следует за предыдущим открытием, о котором сообщалось в январе 2015 года журналом Medical News Today, где в журнале Cerebral Cortex исследователи описывают поиск клеточного механизма, который играет ключевую роль в ALS.

Это открытие касается верхних двигательных нейронов, небольшой группы клеток мозга, которая жизненно важна для инициирования и модуляции добровольного движения и особенно уязвима к дегенерации. Исследователи обнаружили, что возрастающий стресс в эндоплазматическом ретикулуме — клеточном компоненте, который производит белки и липиды — может привести к смерти верхних двигательных нейронов.