Открытие потенциально может объяснить механизм, с помощью которого болезнь Альцгеймера, Паркинсона, Хантингтона и другие нейродегенеративные заболевания распространяются в головном мозге и нарушают нормальные функции мозга.Открытие также предполагает, что эффективное лечение одного нейродегенеративного заболевания может работать и для других нейродегенеративных заболеваний.
Исследование старшего автора Эдварда Кэмпбелла, доктора философии, первого автора Уильяма Флавина, доктора философии, и его коллег опубликовано в журнале Acta Neuropathologica.«Возможная терапия будет включать повышение способности клетки мозга разрушать скопление белков и поврежденные везикулы», — сказал Кэмпбелл. «Если бы мы могли сделать это при одном заболевании, можно было бы спорить, что терапия была бы эффективной при двух других заболеваниях».Нейродегенеративные заболевания вызываются гибелью нейронов и других клеток головного мозга, при этом различные заболевания поражают разные области мозга. Болезнь Альцгеймера разрушает память, а болезни Паркинсона и Хантингтона влияют на движение.
Все три болезни прогрессируют, изнуряют и неизлечимы.Предыдущие исследования показали, что при всех трех заболеваниях белки, которые неправильно свернуты, образуют скопления внутри клеток мозга.
Эти скопления распространяются от клетки к клетке, что в конечном итоге приводит к гибели клеток. В каждом заболевании участвуют разные белки: тау-белок при болезни Альцгеймера, альфа-синуклеин при болезни Паркинсона и хантингтин при болезни Хантингтона.Исследование Лойолы было сосредоточено на том, как эти неправильно свернутые белковые сгустки проникают в здоровую клетку мозга. Авторы заметили, что как только белки попадают внутрь клетки, они попадают в пузырьки (небольшие отсеки, заключенные в мембраны).
Белки повреждают или разрывают мембраны везикул, позволяя белкам вторгаться в цитоплазму и вызывать дополнительную дисфункцию. (Цитоплазма — это часть клетки, которая находится вне ядра).Исследование Лойолы также показало, как клетка реагирует, когда сгустки белка вторгаются в пузырьки: клетка собирает разорванные пузырьки и сгустки белка вместе, чтобы везикулы и белки могли быть разрушены. Однако белки устойчивы к деградации. «Попытка клетки расщепить белки похожа на желудок, пытающийся переварить скопление ногтей», — сказал Кэмпбелл.Флавин сказал, что открытие, что белковые скопления, связанные с тремя заболеваниями, вызывают один и тот же тип повреждения везикул, было неожиданным.
Первоначально исследователи Лойолы сосредоточились на альфа-синуклеиновых белках, связанных с болезнью Паркинсона. Поэтому они попросили соавтора Рональда Мелки, доктора философии, прислать им образцы различных типов альфа-синуклеина. (Чтобы провести эксперимент слепым и непредвзятым образом, исследователи Лойолы не знали, какие типы альфа-синуклеина к каким относятся.) Мелки, исследователь белков из Института нейробиологии Пэрис-Сакле, известен своей способностью генерировать различные типы альфа-синуклеина. типы альфа-синуклеина. Не сообщая об этом исследователям Лойолы, Мелки отправил и другие типы белков. Это привело к неожиданному открытию того, что белки тау и хантингтин также могут повреждать везикулы.
Кэмпбелл подчеркнул, что результаты исследования необходимо продолжить и подтвердить в будущих исследованиях.Исследование Лойолы озаглавлено «Разрыв эндоцитарных пузырьков — это законсервированный механизм клеточной инвазии амилоидными белками».
Он был поддержан грантами Фонда Майкла Дж. Фокса, Фонда болезни Паркинсона, Иллинойского отделения Фонда ARCS, Фонда Артура Дж.
Шмитта и других источников.Кэмпбелл — адъюнкт-профессор кафедры микробиологии и иммунологии Медицинской школы Стритча в Чикаго при университете Лойолы. Флавин — докторант Чикагского университета Лойола.
Другими соавторами являются Захари Грин, Стратос Скарпатиотис и Майкл Чейни из Университета Лойола в Чикаго; Люк Буссе и Рональд Мелки из Института нейробиологии Пэрис-Сакле; и Япинг Чу и Джеффри Кордауэр из Медицинского центра Университета Раш.