Группа исследователей, возглавляемая доктором Панди, обнаружила, что белок Pur-alpha является компонентом стрессовых гранул в клетках. Стресс-гранулы — это встроенный механизм защиты клеток от воздействия внешних раздражителей / стресса.
Они быстро образуются, когда клетки подвергаются стрессовым условиям, и разрушаются, когда стресс заканчивается. Исследователи обнаружили, что белок Pur-альфа необходим для образования стрессовых гранул, что подтверждается наблюдением, что истощение Pur-альфа ухудшает способность клеток формировать их. Эта встроенная защита нарушена у пациентов с БАС, потому что вызывающие заболевание мутации в белке гена FUS приводят к его неправильной локализации в теле клетки, а не в ядре, где он включается в стрессовые гранулы. Затем гранулы напряжения останавливаются, удерживая Pur-alpha внутри и неспособные функционировать.
Команда также обнаружила, что поступление внешнего белка Pur-альфа помогает подавить дегенерацию двигательных нейронов, связанную с мутациями, вызывающими БАС, несущими FUS, за счет замедленного оборота стрессовых гранул. Исследование предполагает, что Pur-alpha может служить новой терапевтической мишенью для разработки лечения пациентов с БАС.
«Мы стремимся определить, сможем ли мы снизить токсичность FUS с помощью проницаемого для клеток пептида Pur-альфа в двигательных нейронах, полученных из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток, несущих мутации FUS», — сказал Удай Пандей, доктор философии, доцент кафедры педиатрии. Неврология и генетика человека в Медицинском центре Университета Питтсбурга. «Кроме того, мы пытаемся определить, какие биологические пути регулируются белком Pur-альфа и как вызывающие заболевание мутации в FUS нарушают их».
«Наши данные предоставляют новые механистические детали БАС, связанного с FUS, и идентифицируют Pur-alpha как потенциальную терапевтическую мишень, которая может помочь в уменьшении гибели нейрональных клеток», — отмечает аспирант LSU Health New Orleans Дж. Гэвин Дейгл. «Наши результаты также предполагают, что дефектный метаболизм РНК в значительной степени способствует патогенезу БАС и нейродегенерации. Кроме того, я рад видеть, как эти открытия могут пролить свет на основные биологические пути, связывающие несколько семейных форм БАС».
По данным Национального института здоровья, БАС — это быстро прогрессирующее, неизменно смертельное неврологическое заболевание, которое поражает нервные клетки (нейроны), отвечающие за управление произвольными мышцами (мышечное действие, которое мы можем контролировать, например, в руках, ногах и т. Д.). лицо). Заболевание относится к группе заболеваний, известных как болезни двигательных нейронов, которые характеризуются постепенной дегенерацией и гибелью двигательных нейронов. Согласно отчету по данным Национального реестра БАС, более 12000 человек в США имеют точный диагноз БАС, что составляет 3,9 случая на 100000 человек в общей популяции США. БАС — одно из наиболее распространенных нервно-мышечных заболеваний во всем мире, которым страдают люди всех рас и этнических групп.
БАС чаще встречается среди белых мужчин, неиспаноязычных граждан и людей в возрасте 60-69 лет, но у более молодых и пожилых людей также может развиться болезнь. Мужчины страдают чаще, чем женщины.
В 90-95% всех случаев БАС заболевание возникает, по-видимому, случайно без четко связанных факторов риска. Люди с этой спорадической формой заболевания не имеют семейного анамнеза БАС, и члены их семей не считаются подверженными повышенному риску его развития. От 5 до 10% всех случаев БАС передаются по наследству.
Семейная форма БАС обычно возникает в результате наследования, при котором только один родитель несет ген, ответственный за заболевание. Было обнаружено, что мутации в более чем дюжине генов вызывают семейный БАС.В исследовании также приняли участие ученые из Университета Томаса Джефферсона в Филадельфии, Медицинской школы Восточной Вирджинии, Норфолк, штат Вирджиния, и Университета медицинских наук в военной форме, Бетесда, Мэриленд.
«Я хотел бы поблагодарить Картика Кришнамурти из Университета Томаса Джефферсона, соавтора этой статьи», — заключает Дейгл. «Его вклад в это исследование имел решающее значение для этой истории».