Пробивно проучване демонстрира основната роля на p62, протеин, за потискане на невродегенеративни разстройства чрез селективна автофагия – ScienceDaily

Невродегенеративните заболявания като Алцхаймер и Паркинсон се определят от патогенно натрупване на токсични протеини в мозъка. Сега обаче учени от Националния институт за квантова наука и технологии са установили, че протеинът p62, който участва в разграждането на клетъчния протеин, може да предотврати натрупването на токсични олигомерни тау видове в мозъците на мишка, доказвайки – за първи път – – “невропротективната” функция на p62 в жив модел.

За да се поддържа клетъчна хомеостаза (т.е. състояние на равновесие), клетките претърпяват селективна автофагия или саморазграждане на нежелани протеини. Рецепторите за автофагия контролират този процес, като посредничат при избора на целеви протеин, който след това се “изчиства”.

Тау протеините – които иначе играят важна роля в стабилизирането и поддържането на вътрешната организация на невроните в мозъка – необичайно се натрупват в невроните при състояния като деменция и болестта на Алцхаймер. Това натрупване на хиперфосфорилирани тау протеини (или тау олигомери) причинява образуването на неврофибриларни възли (NFT) и евентуална клетъчна смърт на неврони в мозъците на хора с деменция, допринасяйки за прогресивните невродегенеративни симптоми на заболяването. Сега, докато тау протеините могат да бъдат разградени чрез селективна автофагия, точният механизъм за това как се случва това остава загадка.

В скорошен пробив обаче проучване, направено от учени от Националните институти за квантова наука и технологии в Япония, демонстрира критичната роля на определен ген – стр.62 гени — в селективната аутофагия на тау олигомери. Екипът включваше изследователя Майко Оно и ръководителя на групата Нарухико Сахара – и двамата от отдела за функционално изобразяване на мозъка в Националните институти за квантова наука и технологии в Япония. Техният документ, публикуван в Старееща клеткабеше предоставен онлайн на 5 юни 2022 г.

Предишни проучвания съобщават, че анормалното натрупване на тау протеини може да бъде селективно потиснато от пътища на автофагия, чрез p62 рецепторен протеин (който е селективен протеин на рецептор на автофагия). Майко Оно казва: „Способността на този протеин да свързва убиквитин помага при идентифицирането на токсични протеинови агрегати (като тау олигомери), които след това могат да бъдат разградени от клетъчни процеси и органели.“

Новостта на това изследване обаче се състои в демонстрацията на “невропротективната” роля на p62 в жив модел, което никога не е било правено преди. И така, как изследователите са постигнали това? Те са използвали миши модели на деменция. Генът p62 е бил изтрит (или нокаутиран) в една група от тези мишки, така че те не експресират p62 рецепторни протеини.

При изследване на мозъците на тези мишки с помощта на имунооцветяване и сравнителни биохимични анализи се разкрива интересна картина. Невротоксични тау протеинови агрегати бяха открити в хипокампуса – областта на мозъка, свързана с паметта – и мозъчния ствол – центърът, който координира дишането, сърдечния ритъм, кръвното налягане и други доброволни процеси на тялото – на p62 нокаут ( KO) мишки. Когато вземем предвид това заедно със симптомите на деменция, които включват загуба на памет, объркване и промени в настроението, тези открития имат много смисъл.

MRI сканирането разкрива, че хипокампусът на p62 KO мишки е дегенерирал (атрофирал) и възпален. Посмъртна оценка на мозъците им разкри по-голяма загуба на неврони в хипокампуса. По-нататъшни имунофлуоресцентни проучвания показват, че анормалните агрегати от тау видове могат да причинят цитотоксичност, водеща до възпаление и клетъчна смърт на неврони в p62 KO мишки. Олигомерният тау, по-специално, се натрупва повече в мозъците на p62 KO мишки.

Като цяло, констатациите от това проучване доказват, че чрез елиминиране и следователно предотвратяване на агрегацията на олигомерни тау видове в мозъка, p62 играе невропротективна роля в моделите на деменция.

Във време, когато изследователи по целия свят се опитват да разработят лекарства за деменция и други свързани невродегенеративни разстройства, констатациите от това проучване ще бъдат от голямо значение за предоставяне на доказателства за точното насочване на тау олигомерите. Глобалното население на застаряващите хора се увеличава всяка година; следователно, необходимостта от разработване на методи за забавяне на появата и прогресирането на различни невродегенеративни заболявания също се разширява. Това проучване предоставя положителна стъпка към справяне с тази нужда.

.

Leave a Comment