Prăbușirea scheletului celular poate declanșa moartea neuronului în Alzheimer
Oamenii de știință de la Universitatea din California, Santa Barbara, au deschis noi porți în căutarea a ceea ce se întâmplă cu celulele creierului care sunt distruse în boala Alzheimer și în demențele conexe.
„Cu demență, celulele creierului sau neuronii de care aveți nevoie pentru abilități cognitive nu mai funcționează corect. Apoi, nici măcar nu mai sunt acolo pentru că mor. Asta duce la demență; pierdeți capacitatea neuronală ", a declarat autorul principal Stuart Feinstein, dr., co-director al Institutului de cercetare în neuroștiințe al UC Santa Barbara.
De aproximativ 30 de ani, Feinstein studiază proteina numită „tau” prin utilizarea biochimiei eprubetelor și a unei varietăți de celule cultivate ca modele. În condiții sănătoase, tau se găsește în axonii lungi ai neuronilor care se conectează cu țintele lor, de obicei departe de corpul celulei în sine. Tau acționează pentru stabilizarea microtubulilor - o parte vitală a citoscheletului celular și necesară pentru multe aspecte ale structurii și funcției celulelor neuronale.
Se știe de ceva timp că o mică peptidă numită amiloid beta este implicată în moartea celulelor neuronale și boala Alzheimer, deși mecanismul exact pentru modul în care funcționează a rămas necunoscut. Recent, dovezile genetice au arătat că amiloidul beta necesită tau pentru a ucide neuronii; totuși, ceea ce face tau a fost misterios.
„Știm că beta-ul amiloid este un tip rău”, a spus Feinstein. „Beta amiloidă provoacă boli; beta amiloid cauzează Alzheimer. Întrebarea este cum o face? ”
El a menționat că majoritatea cercetătorilor Alzheimer ar spune că beta amiloid provoacă fosforilarea anormală și excesivă a tau. Acest lucru ar sugera că proteinele tau se modifică în mod necorespunzător chimic cu grupări fosfat. „Multe dintre proteinele noastre se fosforilează”, a spus Feinstein. „Se poate face corect sau necorespunzător.”
Feinstein și studenții săi au dorit să găsească motivele exacte pentru presupusa fosforilare anormală a tau pentru a înțelege mai bine ceea ce nu merge bine. „Asta ar oferi indicii pentru companiile de droguri; ar avea o țintă mai precisă la care să lucreze ”, a spus Feinstein. „Cu cât înțeleg mai exact biochimia țintei, cu atât mai bine poate ataca o companie farmaceutică asupra unei probleme.”
Feinstein a spus că ipoteza inițială a echipei care sugerează că beta amiloid duce la fosforilarea anormală a tau s-a dovedit a fi incorectă. „Cu toții ne place să ne aruncăm o minge curbă din când în când, nu?” spuse Feinstein. „Îți place să vezi ceva diferit și neașteptat.”
Echipa a descoperit că atunci când au adăugat beta amiloid la celulele neuronale, tau-ul din aceste celule nu a fost fosforilat în mod covârșitor așa cum s-a prezis. În schimb, au observat o fragmentare completă a tau în decurs de una până la două ore de la expunerea celulelor la beta amiloid. În termen de 24 de ore, celulele au fost distruse.
Feinstein a explicat că tau are mai multe locuri de muncă, dar cea mai înțeleasă misiune a sa este de a regla citoscheletul celular. Celulele au un schelet la fel ca oamenii au un schelet.
Cu toate acestea, o diferență majoră este că scheletele umane nu își schimbă forma foarte repede, în timp ce scheletul unei celule se scurtează, crește și se mișcă în mod constant. Trebuie să facă acest lucru pentru a ajuta celula să își îndeplinească multe dintre funcțiile sale importante. Citoscheletul este vital în special pentru neuroni datorită lungimii lor mari.
Feinstein susține că neuronii mor în boala Alzheimer, deoarece citoscheletul lor nu funcționează corect. "Dacă distrugeți tau, care este un regulator important al microtubulilor, s-ar putea vedea cu ușurință cum ar putea provoca moartea celulară", a spus Feinstein.
„Știm din medicamentele împotriva cancerului că, dacă tratați celulele cu medicamente care perturbă citoscheletul, celulele mor”, a spus el. „În mintea mea, același lucru s-ar putea întâmpla aici.”
Studiul este publicat în versiunea online a Jurnalul de chimie biologică.
Sursa: Universitatea din California
