Nowe odkrycie daje nadzieję na wczesną interwencję w leczeniu choroby Alzheimera.

WarsawNaukowcy z Uniwersytetu Stanowego Pensylwanii odkryli nowy potencjalny sposób wczesnego leczenia choroby Alzheimera i innych schorzeń mózgu. Ich badania wskazują, że pewne białka zaangażowane w naprawę i wzrost komórek mogą odgrywać kluczową rolę. Modyfikacja części cukrowych tych białek pomaga naprawiać komórki oraz koryguje w nich problemy. Wyniki tego badania zostały opublikowane 2 lipca w czasopiśmie iScience.

Scott Selleck, profesor biochemii i biologii molekularnej na Penn State, kierował zespołem badawczym. Podkreślił on istotność zajęcia się wczesnymi problemami komórkowymi w chorobie Alzheimera. Selleck uważa, że leki wpływające na te początkowe zmiany mogą być kluczowe.

Oto kluczowe wnioski z badania: Proteiny, o których mowa, są modyfikowane siarczanem heparanu. Wpływają one na wzrost komórek oraz interakcję z otoczeniem. Łańcuchy siarczanu heparanu przyłączają się do specyficznych białek, co wpływa na szlaki sygnalizacyjne. Te szlaki regulują autofagię, proces naprawy komórek.

Zespół badał linie ludzkich komórek oraz komórki mózgowe myszy, które mają cechy choroby Alzheimera. Odkryli, że niektóre białka, zmodyfikowane przez siarczan heparanu, regulują procesy zakłócane w chorobach neurodegeneracyjnych. Białka te znajdują się na powierzchni komórek oraz w przestrzeniach międzykomórkowych.

Selleck wyjaśnił, że we wczesnych etapach chorób neurodegeneracyjnych komórki mają problemy z samonaprawą. Ich badania wykazały, że niektóre białka zmodyfikowane siarczanem heparanu utrudniają ten proces naprawy. Kiedy te białka zostały zmienione i nie działały prawidłowo, proces autofagii, który pomaga komórkom w regeneracji, nasilał się, co prowadziło do lepszej naprawy komórek.

Zobacz również:

Dzisiaj · 04:05

Wikingowie: pionierzy arktycznych szlaków handlowych kością słoniową

Zarówno w komórkach ludzkich, jak i mysich, zmniejszenie funkcji białek zmodyfikowanych siarczanem heparanu pomogło naprawić wczesne problemy związane z chorobami neurodegeneracyjnymi. To z kolei poprawiło funkcjonowanie mitochondriów i zmniejszyło akumulację tłuszczu w komórkach. Następnie badacze przetestowali te białka w modelu choroby Alzheimera, używając muszek owocowych z wadliwym białkiem preseniliny. Te muszki zwykle cierpią na obumieranie komórek i uszkodzenia mózgu.

Zmniejszenie funkcji łańcuchów siarczanu heparanu u tych muszek zapobiegło obumieraniu neuronów i naprawiło problemy komórkowe. Badania genetyczne na ludziach wskazują, że osoby z mutacjami w genie PSEN1 zazwyczaj rozwijają chorobę Alzheimera około 40. roku życia. Jednak u osób z rzadką mutacją w białku APOE początek choroby się opóźnia. APOE wchodzi w interakcję z siarczanem heparanu, a zmiany w APOE zmniejszają tę interakcję.

Badania są zgodne z najnowszymi odkryciami dotyczącymi PSEN1 i APOE w chorobie Alzheimera. Zablokowanie enzymów produkujących siarczan heparanu może zapobiec uszkodzeniom komórek mózgu. Badania sugerują, że regulacja procesu z udziałem białek zmodyfikowanych siarczanem heparanu może być dobrym celem do opracowywania nowych leków.

Naukowcy badali zmiany w aktywności genów po zaburzeniu łańcuchów siarczanu heparanu w ludzkich komórkach. Odkryli, że ponad połowa z około 70 genów związanych z chorobą Alzheimera, w tym APOE, uległa zmianie. To sugeruje istotne powiązanie między białkami modyfikowanymi siarczanem heparanu a późno pojawiającą się postacią Alzheimera. Ukierunkowanie na te białka może pomóc w rozwiązaniu powszechnych zmian komórkowych występujących w różnych chorobach neurodegeneracyjnych.

W badaniu uczestniczyli naukowcy z Penn State, Uniwersytetu Arizony oraz Uniwersytetu Georgii. Badania te otrzymały wsparcie finansowe od National Institutes of Health oraz Penn State Eberly College of Science.