Расширены представления о природе нейродегенеративных процессов
 Модель митохондрии. (кликните картинку для увеличения) |
|
||||||||
Авторы проведённого исследования изучали определённые клеточные структуры: митохондрии —фабрики по производству энергии и ЭПР (эндоплазматический ретикулум) — место, где идёт синтез белка и на сигнальные нужды клеток запасается кальций. Эндоплазматический ретикулум и митохондрии формируют тесные связи. Их взаимодействие позволяет клетке выполнять ряд важных функций. Однако механизм, с помощью которого формируется связь митохондрий с ЭПР, до сих пор полностью не изучен.
«На молекулярном уровне при деменции и болезни моторных нейронов многие процессы идут неправильно. Одна из проблем, с которой нам довелось столкнуться, следующая: существует ли общий метаболический путь, соединяющий данные различные процессы. Проведённое нами исследование подтверждает, что ослабление молекулярного «остова» между митохондриями и эндоплазматическим ретикулумом в клетке может являться ключевым процессом в развитии таких нейродегенеративных патологий, как деменция и болезнь моторных нейронов» — говорит Крис Миллер (Chris Miller, профессор института психиатрии при Кингс-колледже).
Путём изучения культур клеток в чашках учёные обнаружили, что белок ЭПР под названием VAPB связывается с митохондриальным протеином PTPIP51. В результате происходит образование «остова», позволяющего ЭПР и митохондриям формировать тесные взаимодействия. Установлено, что путём увеличения уровня содержания VAPB и PTPIP51 митохондрии и эндоплазматический ретикулум самореаорганизуются, чтобы сформировать более тесные связи.
Множество клеточных функций, которые контролируются взаимодействием между ЭПР и митохондриями, нарушаются при развитии нейродегенеративных заболеваний. Поэтому учёные исследовали то, как меняется степень прочности названного выше молекулярного «остова». Белок TPD-43 тесно связан с боковым амиотрофическим склерозом (БАС, форма болезни моторных нейронов) и фронто-темпоральной деменцией (ФТД, вторая среди наиболее часто встречаемых форм деменции). Однако точно неизвестно, каким образом данный белок вызывает нейродегенеративные процессы.
Авторы проведённого исследования изучили то, как TPD-43 воздействовал на клетки организма мыши (в чашке). Они обнаружили, что повышенный уровень содержания TPD-43 приводил к ослаблению «остова», что вызывало ослабление связей ЭПР-митохондрии, оказывая влияние на некоторые важные клеточные функции, которые связаны с БАС и ФТД.
«Проведённое нами исследование является важным с точки зрения углубления понимания фундаментальной биологии» — заключает профессор Миллер. По его мнению, проведённая работа может помочь идентифицировать новую мишень для создания лекарственных средств, направленных на борьбу с названными выше заболеваниями.
Более подробное описание результатов проведённого исследования можно найти на страницах журнала Nature Communications.
Также по теме:
- Наличие цели в жизни может защитить от изменений в головном мозге, связанных с болезнью Альцгеймера
- Учёные подтвердили митохондриальный дефицит у детей, страдающих от аутизма
- CaM-киназа II инициирует гибель клеток при возникновении инфаркта миокарда
- Митохондрии могут оказывать влияние на процесс старения
- Открыт белок, который принимает участие в транспорте РНК в митохондрии
Источники: