Понеделник, Октомври 21, 2019

Изследователски екип на Станфорд е идентифицирал куриозният начин, по който мозъчните клетки разпространяват възпалението при няколко невродегенеративни заболявания - и подход, който може да се противопостави на всички тях. Много невродегенеративни заболявания имат обща характеристика, която позволява да бъдат подложени на едно и също лечение, установиха изследователи от Медицинското училище в Станфордския университет. "Ние открихме потенциален нов начин за намаляване на смъртността на нервните клетки при редица заболявания, характеризиращи се с такива загуби", казва д-р Дария Мохли-Росен, професор по химическа и системна биология в Станфорд. Докладът, описващ откритията на изследователите, беше публикуван вчера в Nature Neuroscience. Мохли-Розен е старши автор. Водещ автор е докторантурата д-р Амит Джоши.

achillesheelБолестта на Алцхаймер, болестта на Хънтингтън и амиотрофната латерална склероза, както и  болестта на Лу Гериг споделят общ начин за увреждане на мозъчните клетки, разкриха учените при изучаването на човешки клетки в културни и миши модели на болестите. Това увреждане може да бъде блокирано чрез прилагане на вещество, което инхибира критичната стъпка в този процес.

Новото проучване включва два вида нормално защитни мозъчни клетки, наречени глиални клетки, за да изключат разрушаването на невроните: 
Микроглията следи мозъка за потенциални проблеми - например, признаци на нараняване на тъканите или наличие на нахлуващи микробиални патогени - и почиства остатъци, оставени от умиращите клетки или протеинови агрегати.
Астроцитите, които превъзхождат невроните на мозъка близо 5 до 1, освобождават растежни фактори, осигуряват основни метаболити и определят броя и разположението на връзките, които невроните осъществяват един с друг. Невроналните битове и фрагменти се възприемат като чужди и микроглията ги идентифицира като грагменти за изчистване. Но може да възникне порочен цикъл на активиране и глиално-клетъчни клетки при липса на невронални отломки.

Мохли-Розен, професорът по транслационна медицина на Джордж Д. Смит и нейните колеги откриха, че митохондриите, основни компоненти на клетките, предават вредни сигнали от микроглията към астроцитите и от астроцитите до невроните. Митохондриите са мънички захранващи пакети: Те осигуряват клетките с енергия. Типичната нервна клетка съдържа хиляди от тях. Способността им да предават сигнали за смърт от една клетка в друга беше неочаквана.

  Гледани отблизо, митохондриите са свити тръбни мрежи, които непрекъснато са с идеален размер в динамичен танц на сливане и делене, изпълняван от противоположни групи от ензими. Митохондриите често се разместват от една част на клетка в друга и трябва да прехвърлят своите форми съответно, за да приспособяват средата си: Прекалено много сливане и те стават твърде груби, за да се заобиколят или да работят добре. Твърде много делене и те се разпадат на дисфункционални фрагменти.
Ензим, наречен Drp1, който улеснява митохондриалното делене, може да бъде катапултиран в хиперактивност чрез невротоксични протеинови агрегати, като тези, свързани с болестите на Алцхаймер, Паркинсон, Хънтингтън или  амиотрофична латерална склероза.
Преди около седем години екипът на Розен проектира мъничък протеинов фрагмент или пептид, наречен P110, който конкретно блокира индуцираното от Drp1 митохондриално делене, когато протича с прекалено големи темпове, както се случва, когато клетката е повредена.

Проучването показва, че продължителното лечение с P110 чрез подкожна помпа за периоди от няколко месеца понижава микроглиалното и астроцитно активиране и възпаление в мозъка при мишки. След това, експериментирайки с микроглията в културата, изследователите въвеждат токсични протеини, които причиняват различни невродегенеративни заболявания.
Всяка от тези манипулации докара микроглията до възпалено състояние. Добавянето на P110 към микроглиалната култура значително намали последващо прехвърляне на микроглиално възпаление към астроцитите. Но нещо, което микроглията беше изгонила, предоставяше сигнала.

По същия начин, нещо в културния бульон, в който бяха потопени възпалени астроцити, убиваше неврони. Но P110 притъпи и това унищожение. Допълнителни експерименти показват, че и двата вида глиални клетки изхвърлят увредените митохондрии в бульона.  "Повечето хора са смятали, че митохондриите, разположени извън клетките, трябва да са призраци на мъртви или умиращи клетки", каза Мохли-Розен. "Но ние открихме изобилие от високо функциониращи митохондрии, заедно с повредените. А глиалните клетки, които ги освобождават, изглеждат много живи."

Както бе съобщено наскоро, дори здравите клетки рутинно освобождават митохондриите в заобикалящата ги среда. Това може да бъде от полза, ако и тези митохондрии са здрави. Въпреки това, митохондриите, освободени от възпалени микроглии и астроцити, бяха по-склонни да бъдат повредени. Когато изгонените митохондрии са в лоша форма, това е смъртоносно за близките неврони.Блокирането на тази фрагментация на митохондриите с P110 в микроглията или в астроцитите беше достатъчно за значително намаляване на смъртта на невроните.

Как изгонените митохондрии, които са повредени, предизвикват възпаление и смърт на невроналните клетки? "Работим усилено, за да открием това", каза тя.

Джоши и Мохли-Розен са подали заявка за патент на P110 и неговата ползотворност при болестта на Хънтингтън, АЛС и други невродегенеративни заболявания. Мохли-Розен е член на Stanford Bio-X, Станфордския сърдечно-съдов институт, Станфордския институт за изследване на майчиното и детското здраве, Станфордския раков институт и Института по невронауки Wu Tsai в Станфорд, преподавател в Станфорд ЧЕМ-Н и основател и съ-директор на SPARK At Stanford и основател и президент на SPARK Global.

Други съавтори на Станфорд в проучването са студентът по медицина Парас Минхас; бивш докторант, доктор Шейн Лидделоу;Берекетаб Хайлайессе, доктор по медицина, инструктор по педиатрична клинична медицина; и д-р Катрин Андреасон, професор по неврология и неврологични науки. Изследователи от Медицинското училище във Вашингтон също допринесоха за изследването.

Проучването е посветено на паметта на покойния невролог на Станфорд Бен Барес, доктор на медицинските науки, който за първи път идентифицира много от решаващите роли на глиалните клетки.

Източник: MedicalXpress

Къде са парите за заплатите на сестрите?
Въвеждане на коментар... Коментарите ще се опреснят след 00:00.

Бъдете първият коментирал тази статия.

Кажете нещо тук...
Впишете се с ( Регистрация ? )
или изпратете като гост

Log in or Sign up