Боковой амиотрофический склероз (БАС), также известный как болезнь Лу Герига, является фатальным неврологическим заболеванием, вызывающим гибель мотонейронов, контролирующих мышцы тела. В настоящее время не существует радикальных методов лечения БАС, и средняя выживаемость после постановки диагноза составляет от двух до четырех лет. Названное в честь американского бейсболиста, у которого был БАС, это заболевание привлекло внимание после того, как в 2014 году в Интернете распространилась серия видеороликов, известных как Ice Bucket Challenge.Истощение белка под названием TDP-43 ранее было связано с гибелью мотонейронов, что привело к БАС.
TDP-43 играет роль в процессинге молекул РНК в клетках, но его точная роль остается неясной. Масао Яхара, Акира Китамура и Масатака Киндзё из Университета Хоккайдо в Японии решили исследовать эту взаимосвязь на молекулярном уровне, чтобы точно понять, как истощение TDP-43 приводит к гибели клеток и БАС.Для этого команда отключила ген, кодирующий TDP-43 в нейробластоме, культивируемой линии клеток, что снизило уровень белка и вызвало гибель клеток. Однако эффект был не мгновенным.
Был временной лаг, а это означает, что TDP-43 не влияет на гибель клеток напрямую, но в нем участвуют несколько каскадных процессов.Одна группа подозреваемых — малые ядерные РНК (мяРНК), которые также играют роль в процессинге РНК и необходимы для выживания клеток.
Исследователи обнаружили, что отключение TDP-43 снижает только один тип мяРНК, называемый U6, но не влияет на другие типы. Это говорит о том, что снижение количества мяРНК U6 участвует в гибели клеток. Когда они добавили U6 snRNA обратно к истощенным по TDP-43 клеткам, это спасло клетки от гибели.
Исследователи обнаружили, что TDP-43 связывается с мяРНК U6, по-видимому, стабилизируя молекулы мяРНК U6. Команда предполагает, что когда TDP-43 истощается, мяРНК U6 высвобождается, становится нестабильной и деградирует. Это может привести к гибели нейронов и распространению БАС. Однако они также обнаружили, что мяРНК U6 имеет лишь ограниченную способность восстанавливать дефекты процессинга РНК в клетках, истощенных по TDP-43.
Это означает, что мяРНК U6 использует неизвестный путь для спасения нейронов от гибели.«Мы продемонстрировали, что мяРНК U6, регулируемая TDP-43, играет важную роль в поддержании двигательных нейронов, но ее механизм все еще окутан тайной.
Дальнейшие исследования потенциально могут привести к способам замедления или остановки гибели нейрональных клеток и, таким образом, к лечению пациентов с БАС. — говорит Масатака Киндзё.