Результаты, опубликованные в журнале eLife, могут однажды привести к созданию более эффективных методов лечения и лечения этих заболеваний.Прионный белок играет решающую роль в фатальных нейродегенеративных заболеваниях, таких как болезнь Крейтцфельдта-Якоба у людей и «коровье бешенство» у крупного рогатого скота.
Прионные заболевания являются частью более крупной группы нейродегенеративных заболеваний человека, включая болезни Альцгеймера, Паркинсона и Хантингтона, которые возникают из-за аномального накопления агрегатов белка в головном мозге.По словам исследователей, до сих пор остается загадкой, как повреждаются нервные клетки при этих заболеваниях. «Наша работа показывает, что прионный белок действует как молекулярный выключатель.
В положении« включено »один конец белка передает токсический сигнал нервным клеткам, а в положении« выключено »- другой конец. белок служит тормозом для снижения токсического сигнала. Более того, медь, металл, который является нормальным компонентом биохимии мозга, смещает прионный белок в состояние «выключено». Этот новый механизм, в котором две части прионного белка имеют противоположные функции, которые раньше не были полностью оценены », — пояснил автор-корреспондент Дэвид Харрис, доктор медицинских наук, профессор и заведующий кафедрой биохимии Медицинской школы Бостонского университета (BUSM).
Используя мультидисциплинарный подход, включающий электрофизиологические, клеточные и биофизические методы, исследователи обнаружили, что части прионного белка, лишенные «тормозной» области, создают в клетках аномальные электрические токи. Антитела, которые мешали функционированию тормозной области, делали то же самое. Важно отметить, что лечение антителами также вызвало серьезную дегенерацию дендритов нервных клеток, областей, которые необходимы для нормального взаимодействия между нервными клетками.
В сотрудничестве с коллегами из Калифорнийского университета (UC) в Санта-Круз исследователи применили сложную химическую технику, чтобы продемонстрировать, что два конца прионного белка взаимодействуют друг с другом, изменяя количество доставляемого токсичного сигнала.В результате своих выводов исследователи предостерегают от применения антител против приона в качестве возможной терапии как прионной болезни, так и болезни Альцгеймера. «Наше исследование является серьезным предупреждением о возможных пагубных побочных эффектах этой стратегии, поскольку мы показали, что такие антитела вызывают резкую дегенерацию нервных клеток, нарушая нормальную функцию включения-выключения прионного белка», — добавил он.Исследователи надеются, что их исследование приведет к лучшему лечению нейродегенеративных расстройств, а также поможет клиницистам избежать возможных опасных побочных эффектов использования антител к прионному белку в терапевтических целях. «Эти данные дают наилучшую картину« выключенного состояния »прионного белка», — сказал соавтор исследования Гленн Миллхаузер, доктор философии, из Калифорнийского университета в Санта-Круз. «Осознание природы этого состояния обеспечивает платформу для разработки лекарств для лечения нейродегенеративных заболеваний.
Это захватывающее время для прионной биологии».