Gyümölcslégy tanulmány vizsgálja a fehérje szerepét az agresszív demenciában

Új mechanizmusokat tártak fel a demencia agresszív formájának kialakulásában, az úgynevezett frontotemporális demenciát. Ez a korai dementia harmadik leggyakoribb formája, gyakran a beteg 50-es éveiben kezdődik.

A „frontotemporális” az agy két lebenyére utal, amelyek károsodnak az ilyen típusú demenciában. Az agy homloklebenyei, a homlok mögött, irányítják a viselkedést, az érzelmeket és a nyelvet. Az agy két oldalán lévő temporális lebenyek irányítják a szavak megértését.

A frontotemporális demenciát akkor okozzák, amikor az agy ezen lebenyeinek egyikében vagy bármelyikében elpusztulnak az idegsejtek, és változások következnek be összekötő útjaikban. Az agyszövet a frontális és temporális lebenyben idővel zsugorodik.

Ez hatással van a nyelvi képességekre, a személyiség és a viselkedés megváltozik, így a páciens társadalmi helyzetekben túlságosan gátlástalan lehet.

Az Alzheimer-kórral ellentétben a korai stádiumú frontotemporális demenciában szenvedő egyéneknek általában nem okoznak problémákat a mindennapi memória vagy a vizuális készségek, például a tárgyak közötti távolság megítélése.

Dr. Sean Sweeney, a brit York-i Egyetem vezette csapat együttműködött a Massachusettsi Egyetem Orvostudományi Egyetem és a Puerto Rico-i Egyetem kutatóival. Együtt megvizsgálták, hogy a szinapszisok közötti kapcsolatokat hogyan befolyásolhatják a CHMP2B nevű fehérje változásai, a transzporthoz szükséges endoszomális rendezési komplexeknek nevezett sejtgépek alegysége (ESCRT).

Laboratóriumi vizsgálatokban a CHMP2B hatására Drosophila, egyfajta gyümölcslégy, olyan mechanizmusokat fedeztek fel, amelyek miatt a szinapszisok túlnőttek.

Az érintett jelekről korábban ismert volt, hogy befolyásolják az immunreakciókat, de korábban nem volt látható, hogy befolyásolnák a szinapszis növekedését. Megváltozott endoszóma funkció is látható volt. Ez azt jelenti, hogy a sejtekben lévő anyag nincs megfelelően lebontva.

"Ezek a megállapítások rávilágítanak az idegsejtekben bekövetkező eseményekre, amikor a demencia érvényesül" - mondta Dr. Sweeney. "Minél többet tudunk a betegség előrehaladásának lépéseiről, annál több lehetőségünk van beavatkozni a lehetséges terápiákkal."

A kutatást a A Journal of Cell Biology. Ezek az adatok arra utalnak, hogy a hibás endoszóma funkció hibás „szinaptikus növekedési szabályozást hoz létre a neurodegeneratív folyamatok során”.

Társszerző, Dr. Ryan West elmondta: "Reméljük, hogy ez a munka elősegíti az idegsejtekben előforduló komplex molekuláris folyamatok elkülönítését és annak felismerését, hogy ezek hogyan tévedhetnek neurodegeneratív betegségekben, például a frontotemporális demenciában."

A csapat reményei szerint a betegség progressziójának itt azonosított új lépéseit gyógyszerek célozhatják meg a kognitív hanyatlás megállítására.

Dr. Clare Walton, az Alzheimer's Society munkatársa a munkát kommentálva azt mondta: „Kevesebbet tudunk a frontotemporális demencia kiváltó okairól, mint néhány más típusú demencia, így az ilyen kutatások létfontosságú lépést jelentenek az állapot kezelésének kidolgozása felé. További kutatásokra lesz szükség annak megállapításához, hogy ez a mechanizmus hasonló szerepet játszik-e az embereknél. ”

A tanulmány szerkesztőségében Dr. Ben Short, a New York-i New York-i Rockefeller Egyetem állítja, hogy a szinaptikus növekedést az endoszómális működés hibái stimulálják, ami neurodegenerációt eredményez.

"A CHMP2B ESCRT-III alegységet kódoló gén mutációi a frontotemporális demenciához kapcsolódnak" - írja. „Ezenkívül a POSH nevű fehérje felhalmozódik az endoszómákon. A POSH eltávolítása a Drosophila legyekből helyreállította a szinaptikus növekedést a normális szintre. "

Az eredményeket emlősökön végzett vizsgálatok igazolták, ahol a POSH neuronokban történő felhalmozódása szinaptikus túlnövekedéshez vezetett. "Ugyanezek az utak elősegíthetik a neurodegenerációt is" - zárja le.

Egy további fehérjét is azonosítottak, amely befolyásolhatja a frontotemporális demencia kialakulását. RAB8 néven szerepet játszik az anyag sejtmembránok mentén történő mozgásának szabályozásában.

A RAB8 fehérjéből hiányzó gyümölcslegyeket használtuk fel a RAB8 hiány szerepének feltárására. Az előrejelzések szerint a neuronok közötti kapcsolatok túlnövekedéséhez vezetett. Ezért ma már azt gondolják, hogy a RAB8 részt vesz a frontotemporális demenciában károsodott idegsejtek növekedésének szabályozásában, és hogy a RAB8 növelésére irányuló kezelés lelassíthatja az ilyen típusú neurodegenerációt.

Sweeney célja a folyamatban részt vevő további gének azonosítása, ismét a frontotemporális demencia gyümölcslégy modelljeinek felhasználásával.

Úgy gondolják, hogy a gének nagyon fontosak a frontotemporális demenciában, mivel a családokban gyakrabban fut, mint a demencia más formáinál.

A betegek körülbelül egyharmadánál előfordult valamilyen demencia családi kórtörténetben, és 10–15% -uknál ez erős családi kórtörténet, a különböző generációk több közeli hozzátartozója is érintett.

A frontotemporális demenciát okozó mutációk egyikének gyermekei vagy testvérei 50 százalékos kockázatot jelentenek ugyanazon hibás gén hordozására, és részesülhetnek speciális génteszt-szolgáltatásban.

Referencia

Ryan, J.H. et al. A Rab8, a POSH és a TAK1 szabályozza a szinaptikus növekedést a frontotemporális demencia Drosophila-modelljében. Sejtbiológiai Közlöny, 2015. március 23. doi: 10.1083 / jcb.201404066