Alzheimerin tauti: Solumekanismi poistaa viallisen proteiinin
Viallisten tau-proteiinien kertyminen on merkittävä piirre neurodegeneratiivisissa sairauksissa, kuten Alzheimerin taudissa. Vialliset proteiinit muodostavat sotkuja, jotka häiritsevät aivotoimintaa ja tappavat hermosoluja tai neuroneja.
Nyt tutkijat ovat tunnistaneet molekyylin, jolla on tärkeä rooli myrkyllisen tau-proteiinin kertymisen estämisessä aivoissa.
Molekyyli, jolla on nimi vacuolar protein proteining 35 (VPS35), tunnistaa ja poistaa vialliset tau-proteiinit hermosoluista.
Ihmissoluja käyttämällä tutkijat Lewis Katzin lääketieteellisestä korkeakoulusta (LKSOM) Temple Universitystä Philadelphiassa, PA, osoittivat, että he pystyivät hallitsemaan tau-kertymistä muuttamalla VPS35: n tasoja.
He kuvaavat havainnot a Molekyylipsykiatria opintopaperi.
"Suurin osa VPS35: n toiminnasta", sanoo vanhemman tutkimuksen kirjoittaja, professori Domenico Praticò, LKSOM: n temppelin Alzheimerin keskuksen johtaja, "on järjestää toimintakykyiset proteiinit hajoamiskohtiin."
Tutkija ja hänen kollegansa havaitsivat myös, että VPS35: n vaikutus tauon riippuu katepsiini D: n, entsyymin, joka hajottaa proteiineja soluissa, aktiivisuudesta.
Neuronit, jotka ovat alttiita viallisille proteiineille
Proteiinien oikea taittuminen on välttämätöntä solujen toiminnalle. Jos ne taittuvat väärin, ne eivät toimi kunnolla ja voivat häiritä elintärkeitä prosesseja. Suojautumista vastaan soluilla on mekanismit viallisten proteiinien poistamiseksi.
Viallisten proteiinien kertyminen kuitenkin tapahtuu. Neuronit ovat erityisen alttiita vääristyneille proteiinikertymille ainutlaatuisen biologiansa vuoksi. Tämä haavoittuvuus voisi selittää, miksi viallinen proteiinin kertyminen esiintyy usein neurodegeneratiivisissa sairauksissa.
Tau on yksi yleisimmistä proteiineista, jotka muodostavat myrkyllisiä kerrostumia aivoihin. Tutkijat kutsuvat tätä tilaa tauopatiaksi.
Aikaisemmat tutkimukset ovat jo korostaneet, että VPS35: n ongelmia esiintyy Alzheimerin taudissa. Nämä tutkimukset ovat myös osoittaneet, että Alzheimerin tautia sairastavien ihmisten aivoissa on vähemmän VPS35: tä.
Viimeisimpään tutkimukseen asti oli kuitenkin epäselvää, kuinka VPS35 liittyi tau-rakenemiseen.
Professori Praticò sanoo, että hän ja hänen tiiminsä pyrkivät selvittämään, onko VPS35: llä rooli viallisen tau: n puhdistamisessa soluista.
VPS35: n laskeminen lisää tau-kerrostumia
Tutkimuksessaan tiimi käytti aivokudosta ihmisiltä, joilla oli joko progressiivinen supra-nucleus halvaus (PSP) tai Picksin tauti. He valitsivat nämä kaksi ehtoa, koska niiden myrkylliset proteiinikerrostumat tulevat vain puutteellisesta tauista.
Sitä vastoin Alzheimerin tautia sairastavien ihmisten aivoihin on taipumus kerätä kahden viallisen proteiinin kerrostumia: beeta-amyloidi ja tau.
Tutkijat havaitsivat, että VPS35: n tasot olivat 50% pienemmät PSP- ja Picks-näytteissä kuin sellaisten ihmisten aivokudoksessa, joilla ei ollut neurodegeneratiivista tautia.
Viljellyillä ihmissoluilla tehdyissä kokeissa he havaitsivat, että ne pystyivät suoraan kontrolloimaan tau: n kertymisen määrää muuttamalla VPS35: n tasoja. Lisäksi he havaitsivat, että vaikutus riippui katepsiini D -aktiivisuudesta.
Tämä on ensimmäinen tutkimus, joka osoittaa, että VPS35: llä on rooli tauopatiassa.
Synaptinen yhteys vähenee 40–50%
Sitten joukkue muutti VPS35-tasoja hiirissä tau-kertymisen kanssa aivoissa. Ne osoittivat, että VPS35: n vähentäminen heikensi eläinten muistia ja oppimiskykyjä sekä heikensi liikkeen hallintaa.
Kun tutkijat tutkivat eläinten aivokudoksia, he havaitsivat, että VPS35: n alentaminen oli häirinnyt neuronien synapseja ja vahingoittanut huomattavasti heidän kykyään kommunikoida.
Eläimet menettivät noin 40-50% "synaptisesta yhteydestään" VPS35: n alentamisen seurauksena.
Tiimi ehdottaa, että voisi olla mahdollista kehittää lääke, joka palauttaa VPS35: n toiminnan neurodegeneratiivisissa sairauksissa. He aikovat jo tutkia tätä mahdollisuutta.
Professori Praticò ehdottaa, että mekanismin kohdentaminen entsyymin sijasta voisi olla elinkelpoisempi lähestymistapa.
"Kun tau viipyy soluissa, se on erittäin huono synapseille, paikoille, joissa neuronit kohtaavat ja vaihtavat signaaleja."
Professori Domenico Praticò
