Rakuskeleti kokkuvarisemine võib vallandada Alzheimeri tõvega neuronisurma
California ülikooli Santa Barbara teadlased on avanud uued uksed, otsides, mis juhtub ajurakkude hävitamisega Alzheimeri tõve ja sellega seotud dementsuse korral.
"Dementsuse korral ei tööta kognitiivsete oskuste jaoks vajalikud ajurakud või neuronid enam korralikult. Siis pole neid isegi enam, sest nad surevad. See viib dementsuseni; te kaotate neuronite võimekust, ”ütles vanemautor Stuart Feinstein, Ph.D., UC Santa Barbara neuroteaduste uurimisinstituudi kaasdirektor.
Umbes 30 aastat on Feinstein uurinud valku nimega „tau“, kasutades katseklaasi biokeemiat ja mitmesuguseid kultiveeritud rakke mudelitena. Tervislikes tingimustes leidub tau neuronite pikkades aksonites, mis ühenduvad nende sihtmärkidega, tavaliselt rakukehast endast kaugel. Tau toimib mikrotuubulite - raku tsütoskeleti olulise osa - stabiliseerimiseks ja vajalikuks neuronaalsete rakkude struktuuri ja funktsiooni jaoks.
Juba mõnda aega on teada, et väike peptiid amüloid beeta on seotud neuronirakkude surmaga ja Alzheimeri tõvega, kuigi selle toimimise täpne mehhanism on jäänud teadmata. Hiljuti on geneetilised tõendid näidanud, et amüloid beeta nõuab tau neuronite tapmiseks; see, mida see tau-ga teeb, on aga olnud salapärane.
"Me teame, et amüloid beeta on paha poiss," ütles Feinstein. “Amüloid beeta põhjustab haigusi; amüloid beeta põhjustab Alzheimeri tõbe. Küsimus on, kuidas see seda teeb? "
Ta märkis, et enamik Alzheimeri tõve teadlasi ütlevad, et amüloid beeta põhjustab tau ebaharilikku ja ülemäära fosforüülimist. See viitab sellele, et tau-valgud modifitseeritakse fosfaatrühmadega keemiliselt sobimatult. "Paljud meie valgud fosforüüluvad," ütles Feinstein. "Seda saab teha korralikult või valesti."
Feinstein ja tema õpilased soovisid leida täpsed põhjused tau oletatava ebanormaalse fosforüülimise kohta, et paremini mõista, mis valesti läheb. „See annaks ravimifirmadele vihjeid; neil oleks täpsem eesmärk, mille kallal töötada, ”ütles Feinstein. "Mida täpsemini nad sihtmärgi biokeemiast aru saavad, seda parem on ravimifirma probleemile rünnak."
Feinstein ütles, et meeskonna esialgne hüpotees, mis viitab sellele, et amüloid beeta viib ulatusliku ebanormaalse tau fosforüülimiseni, ei osutunud tõeks. "Meile kõigile meeldib, kui kõverpall kordamööda oma teed viskab, eks?" ütles Feinstein. "Sulle meeldib näha midagi muud ja ootamatut."
Meeskond avastas, et kui nad lisasid neuronirakkudele amüloid beeta, ei saanud nende rakkude tau fosforüülitud ülekaalukalt, nagu ennustati. Selle asemel täheldasid nad tau täielikku killustumist ühe kuni kahe tunni jooksul pärast rakkude kokkupuudet amüloid beeta-ga. 24 tunni jooksul rakud hävitati.
Feinstein selgitas, et tau-l on mitu töökohta, kuid selle kõige mõistetavam ülesanne on rakulise tsütoskeleti reguleerimine. Rakkudel on luustik nagu inimestel.
Üks oluline erinevus on aga see, et inimese luustikud ei muuda kuju väga kiiresti, samas kui raku luustik lüheneb, kasvab ja liigub pidevalt. Ta peab seda tegema, et aidata rakul täita paljusid oma olulisi funktsioone. Tsütoskelett on neuronitele eriti oluline nende suure pikkuse tõttu.
Feinstein väidab, et neuronid surevad Alzheimeri tõvesse, kuna nende tsütoskelett ei tööta korralikult. "Kui hävitate tau, mis on mikrotuubulite oluline regulaator, võib kergesti näha, kuidas see võib põhjustada ka rakusurma," ütles Feinstein.
"Me teame vähiravimite põhjal, et kui ravite rakke ravimitega, mis häirivad tsütoskeletti, siis rakud surevad," ütles ta. "Minu arvates võiks sama juhtuda ka siin."
Uuring on avaldatud veebiversioonis Journal of Biological Chemistry.
Allikas: California ülikool
