Аппоптосин – убийца нейронов
Установлена связь между белком аппоптосином и гибелью нейронов при нейродегенерации
LifeSciencesToday по материалам Sanford-Burnham Medical Research Institute: Hunting neuron killers in Alzheimer’s and TBI
Ученые Медицинского научно-исследовательского института Сэнфорда-Бернема установили роль белка аппоптосина (appoptosin) в индукции процесса «самоубийства» нейронов при ряде неврологических заболеваний. Белок аппоптосин может стать мишенью новых препаратов для лечения болезни Альцгеймера и черепно-мозговых травм.
Когнитивные расстройства и потеря памяти у больных с нейродегенеративными заболеваниями, такими как болезнь Альцгеймера, и черепно-мозговыми травмами обусловлена гибелью нейронов, основные причины которой ученым и нужно понять в первую очередь, чтобы лучше диагностировать и лечить эти неврологические заболевания.
Профессор Научно-исследовательского центра неврологии, старения и стволовых клеток дель Э. Вебба (Del E. Webb Neuroscience, Aging, and Stem Cell Research Center) при Сэндфорд-Бернем Хуаси Сюй (Huaxi Xu), PhD, и его группа изучают белок аппоптосин и его роль в развитии нейродегенеративных заболеваний в течение последних нескольких лет. Уровни аппоптосина в головном мозге стремительно возрастают при таких заболеваниях, как болезнь Альцгеймера и инсульт, а наиболее ярко этот подъем выражен после черепно-мозговых травм.
Аппоптосин известен своим участием в синтезе гема – молекулы, переносящей железо (вспомните гемоглобин, придающий красный цвет нашей крови). Но что общего имеет гем с умирающими клетками мозга? Как доктор Сюй и его коллеги объясняют в своей статье, опубликованной в журнале The Journal of Neuroscience (Zhang et al., Appoptosin is a Novel Pro-Apoptotic Protein and Mediates Cell Death in Neurodegeneration), избыток гема приводит к сверхсинтезу активных форм кислорода – разрушающих клетки радикалов и пероксидов – и апоптозу – строго регулируемому процессу запрограммированной клеточной смерти. Это означает, что причиной гибели нейронов являются избыток аппоптосина и избыток гема.
В образцах мозга пациентов с болезнью Альцгеймера и инфарктом и грызунов с моделью инсульта, а также в нейронах, обработанных бета-амилоидом и глутаматом уровни взаимодействующего с белком-предшественником бета-амилоида (APP) белка аппоптосина повышены. Аппоптосин индуцирует образование активных форм кислорода и каспазозависимый апоптоз нейронов (красные). (Фото: Sanford-Burnham Medical Research Institute)
Профессор Сюй и его группа не только расшифровали опосредованный аппоптосином и гемом механизм нейродегенерации, но и сделали очень важное наблюдение: подавление аппоптосина в лабораторных клеточных культурах предотвращает смерть клеток. Этот факт позволяет предположить, что аппоптосин является новой перспективной мишенью препаратов для лечения нейродегенеративных заболеваний.
Сейчас ученые изучают функции аппоптосина на мышиных моделях и занимаются поиском новых методов лечения, мишенью которых будет этот белок.
«Так как при таких заболеваниях, как болезнь Альцгеймера, важную роль в гибели клеток играет нарушение регуляции аппоптосина, мы ищем малые молекулы, которые модулируют его экспрессию или активность. Затем мы определим, могут ли эти соединения быть потенциальными препаратами для лечения болезни Альцгеймера и других нейродегенеративных заболеваний», - объясняет доктор Сюй.
Однако затормозить вышедшую из-под контроля экспрессию аппоптосина – нелегкая задача. Прежде всего, потому что нам по-прежнему необходимо, чтобы этот гем-образующий белок функционировал на нормальном уровне и наша кровь переносила железо. В одном из предыдущих исследований было установлено, что мутация в кодирующем аппоптосин гене приводит к развитию анемии.
«Слишком много чего-либо – это плохо, но плохо и слишком мало», – отмечает профессор Сюй.
Новые методы лечения нейродегенеративных заболеваний и черепно-мозговых травм остро необходимы. По данным Centers for Disease Control and Prevention (CDC), каждый год черепно-мозговые травмы получают около 1,7 миллиона жителей США. Это острое состояние, но оно может привести и к отдаленным последствиям – эпилепсии и увеличению риска развития болезней Альцгеймера и Паркинсона.
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
12.11.2012