Rakusurma ennetamine Alzheimeri tõve korral
Teadlased loodavad välja töötada meetodi Alzheimeri tõve närvirakkude surma vastu võitlemiseks.
Saksamaal Müncheni tehnikaülikooli professor Bernd Reifi juhitud meeskond uuris lähemalt valke, mida nimetatakse beeta-amüloidideks ja mis kokku klompides moodustavad pikki fibrille ehk puntraid, mis haiguse progresseerumisel põhjustavad närvirakkude surma.
Nende valkude kokkukleepumise vältimiseks kasutasid teadlased väikeseid soojusšoki valke - teist valkude perekonda, mida rakud toodavad stressitingimustes. Katsetes näidati, et need soojusšoki valgud kinnituvad deformeerunud valkude külge enne, kui need kokku klappivad ja aitavad nende õiget vormi taastada.
Teadlased kasutasid protseduuri, mida nimetatakse tahke tuuma magnetresonantsspektroskoopiaks (tahkis-NMR), et tuvastada alfa-B-kristalliiniks nimetatud soojusšokkvalkudes olevad kohad, mis kinnituvad beeta-amüloidile. Kuid see protsess on keeruline, kuna alfa-B-kristalliin eksisteerib erinevates vormides, mida pidevalt vahetatakse.
"Lisaks on sellel suur molekulmass," ütles Reif. "Need tegurid muudavad struktuuri analüüsi väga keeruliseks."
Kuna protsess on nii keeruline, on meeskonna sõnul see "soojusšoki valgu esimene otsene struktuurianalüüs sidepartneriga suhtlemisel". Vaatamata raskustele avastas meeskond, et lisaks beeta-amüloidide fibrillide moodustumise vältimisele "tihendavad" soojusšoki valgud ka olemasolevaid fibrille, nii et täiendavad beeta-amüloidid ei saa koguneda.
Ehkki nende valkude roll neurodegeneratiivsetes haigustes tuleb veel välja selgitada, peetakse neid juba uute ravimite agensiteks. See tähistab "selle mitmekülgse abistaja uut kasutusvaldkonda", ütleb meeskond. Väikesed soojusšoki valgud on "paljulubav lähenemisviis, mida saab rakendada neurodegeneratiivsete haiguste ravis", usuvad nad.
Meeskond kavatseb teha täiendavaid uuringuid alfa-B-kristalliini regiooni kohta, mis seob valgutüüpe, mis erinevalt beeta-amüloidist klombivad kokku korrastamata viisil. Nende tööd avaldatakse ajakirjas Looduse struktuurne molekulaarbioloogia.
Üks konkreetne soojusšoki valk, mida nimetatakse soojusšoki valguks 70 (HSP70), on olnud paljude uuringute keskmes. Hiina Qingdao ülikooli meeskond vaatas senised leiud üle. Nad ütlevad: "HSP70 äratab kogu maailmas laialdast tähelepanu, sest sellel on Alzheimeri tõve korral valkude väärarengu vältimisel ülitähtis roll."
Nad selgitavad, et HSP70 esineb peaaegu kõigis inimese raku osades, kus see kaitseb valke valesti voltimise eest ja parandab kahjustatud valke. Laboratoorsetes testides ei näidanud ajurakud, mis olid programmeeritud tegema täiendavat HSP70, Alzheimeri tõbi käivitavat beeta-amüloidide ebanormaalset voltimist.
Lisaks aitab HSP70 ära hoida ajurakkude surma suurenenud määra, mida täheldatakse surmajärgsetes kudedes Alzheimeri tõvega inimestel. See suurenenud rakusurm on tingitud beeta-amüloidide kogunemisest ja oksüdatiivsest stressist. Üldiselt on HSP70 Alzheimeri tõve raviks kaks peamist viisi: keha enda HSP70 taseme tõstmine või HSP70 tõstmine ravimite kaudu.
Eksperdid kirjutavad: „Paljud uuringud on näidanud, et HSP70 võib pärssida Alzheimeri tõve progresseerumist. Seega võib HSP70 sihtimine olla paljutõotav strateegia Alzheimeri tõve raviks. "
Kuid enne kuumahoki valkude kasutamist patsientidega tuleb ületada mõned piirangud. Näiteks on HSP70 manustamise mõju ettearvamatu, kuna sobiv annus pole teada.
"HSP70 rollide täielikuks selgitamiseks Alzheimeri tõves on vaja täiendavaid uuringuid," kirjutab Qingdao uurimisrühm. Kuid "see võib tuua lootuse Alzheimeri tõbi lõpuks vallutada."
Itaalia Catania ülikooli eksperdid on sellega nõus. Professor Vittorio Calabrese ja tema kolleegid kinnitavad: „Alzheimeri tõbi on ühe olulisema neurodegeneratiivse häirena progresseeruv haigus, millega kaasnevad kognitiivsed ja mäluhäired, kõnekadu, isiksuse muutused ja sünapsi kadu.
"USA vananeva elanikkonna vananedes ennustatakse Alzheimeri tõvega patsientide arvu tõhusate sekkumiste puudumisel 21. sajandi keskel 14 miljonini. See paneb selle riigi elanikele tohutu majandusliku ja isikliku koormuse. ”
Meeskond lisab, et nüüd on kindlaid tõendeid selle kohta, et sellised tegurid nagu häiritud valkude metabolism on Alzheimeri tõve jaoks keskse tähtsusega. Nende arvates on HSP70 taseme tõstmine üks potentsiaalselt edukas lähenemine.
New Yorgi ülikooli teadlased töötavad praegu parimate ravimite testimise viiside abil, et tõsta keha HSP70 taset, et kõrvaldada ebanormaalne beeta-amüloid. Nad teatavad, et "katsed mõnda neist soojusšoki valkudest sihtida on seni olnud ebaõnnestunud, samas kui teised on praegu erinevates arenguetappides".
Pingutused HSP70 potentsiaali kindlakstegemiseks hõlmavad mitmesuguseid laborikatseid, kasutades imetajate, pärmi või bakterite kultuure. Meeskond töötab välja uudse meetodi, mis suudaks demonstreerida HSP70 toimet, eesmärgiga selgitada välja tõhusam koostis inimeste kliiniliste uuringute jaoks.
Viited
Mainz, A. jt. Chaperone'i alfa-B-kristalliin kasutab amorfse ja amüloidse kliendi püüdmiseks erinevaid liideseid. Looduse struktuurne molekulaarbioloogia, 12. oktoober 2015 doi: 10.1038 / nsmb.3108
Lu, R. C. jt. Kuumusšoki valk 70 Alzheimeri tõve korral. BioMed Research International, 6. november 2014 doi: 10.1155 / 2014/435203
Dattilo, S. jt. Kuumusšoki valgud ja hormees neurodegeneratiivsete haiguste diagnoosimisel ja ravimisel. Immuunsus ja vananemine. 4. november 2015 doi: 10.1186 / s12979-015-0046-8
Repalli, J. ja Meruelo, D. sõeluuringute strateegiad HSP70 modulaatorite tuvastamiseks Alzheimeri tõve raviks. Ravimite väljatöötamine, arendamine ja ravi. 7. jaanuar 2015 doi: 10.2147 / DDDT.S72165
