Фруктові мухи досліджують роль білка при агресивній деменції

Розкрито нові механізми розвитку агресивної форми деменції, яка називається фронтотемпоральна деменція. Це третя найпоширеніша форма деменції на початку захворювання, яка часто починається у 50-х років.

«Фронтотемпоральна» відноситься до двох часток мозку, які пошкоджуються при цьому типі деменції. Лобові частки мозку, позаду чола, контролюють поведінку, емоції та мову. Скроневі частки по обидва боки мозку контролюють наше розуміння слів.

Фронтотемпоральна деменція виникає, коли нервові клітини в одній або будь-якій з цих часток мозку відмирають, і в їх сполучних шляхах відбуваються зміни. Мозкова тканина в лобовій і скроневій частках з часом скорочується.

Це спричиняє вплив на мовні здібності, а також змінюється особистість та поведінка, тому пацієнт може стати надмірно загальмованим у соціальних ситуаціях.

На відміну від хвороби Альцгеймера, особи з ранньою стадією лобно-скроневої деменції, як правило, не мають проблем із повсякденною пам’яттю або з візуальними навичками, такими як оцінка відстані між предметами.

Команда під керівництвом доктора Шона Суїні з Йоркського університету, Великобританія, співпрацювала з дослідниками з Медичної школи Університету Массачусетсу та Університету Пуерто-Рико. Разом вони розглянули, як на зв’язок між синапсами можуть вплинути зміни білка CHMP2B, субодиниці клітинної техніки, яка називається ендосомними сортувальними комплексами, необхідними для транспорту (ESCRT).

В лабораторних тестах щодо впливу CHMP2B на Дрозофіла, вид плодової мухи, вони виявили механізми, через які синапси переростають.

Раніше було відомо, що задіяні сигнали впливають на імунні реакції, але раніше не спостерігалося впливу на ріст синапсів. Також спостерігалася зміна функції ендосом. Це означає, що матеріал у клітинах неправильно розщеплюється.

"Ці висновки проливають світло на події, що відбуваються в нейронах у міру набуття деменції", - сказав д-р Суїні. "Чим більше ми знаємо про етапи, які відбуваються при прогресуванні хвороби, тим більше можливостей ми маємо втручатися в потенційні методи лікування".

Дослідження було опубліковано в Журнал клітинної біології. Ці дані вказують на дефектну функцію ендосом як створення дефектної "регуляції синаптичного росту під час нейродегенеративних процесів", повідомляють вони.

Співавтор доктор Райан Вест сказав: "Ми сподіваємось, що ця робота допомагає розібрати складні молекулярні процеси, що відбуваються в нейронах, і визначити, як вони можуть піти не так при нейродегенеративних захворюваннях, таких як фронтотемпоральна деменція".

Команда сподівається, що наведені тут нові кроки в прогресуванні хвороби можуть бути націлені на наркотики, щоб зупинити когнітивний спад.

Коментуючи цю роботу, доктор Клер Уолтон із Товариства Альцгеймера сказала: “Ми знаємо менше про основні причини фронтотемпоральної деменції, ніж деякі інші види деменції, тому подібні дослідження є життєво важливим кроком на шляху до лікування таких захворювань. Потрібні подальші дослідження, щоб визначити, чи відіграє цей механізм подібну роль у людей ".

У редакційній статті про дослідження доктор Бен Шорт з Університету Рокфеллера, Нью-Йорк, Нью-Йорк, заявляє, що синаптичний ріст стимулюється дефектами ендосомної функції, що призводить до нейродегенерації.

"Мутації гена, що кодує субодиницю ESCRT-III CHMP2B, пов'язані з лобно-скроневою деменцією", - пише він. «Крім того, білок під назвою POSH накопичується в ендосомах. Видалення POSH з мух дрозофіли відновило синаптичний ріст до нормального рівня ".

Висновки були підтверджені в дослідженнях на ссавцях, де накопичення POSH у нейронах призвело до синаптичного розростання. "Ті самі шляхи можуть також сприяти нейродегенерації", - підсумовує він.

Також виявлено ще один білок, який може впливати на розвиток фронтотемпоральної деменції. Називаний RAB8, він відіграє роль у регулюванні руху матеріалу вздовж клітинних мембран.

Плодові мухи, у яких відсутній білок RAB8, були використані для вивчення ролі дефіциту RAB8. Як і передбачалося, це призвело до розростання зв’язків між нейронами. Отже, зараз існує думка, що RAB8 бере участь у регулюванні росту нейронів, які пошкоджені при лобно-скроневій деменції, і що лікування для збільшення RAB8 може уповільнити цей тип нейродегенерації.

Зараз Суїні прагне виявити додаткові гени, що беруть участь у процесі, знову використовуючи свої моделі плодових мушок передньо-скроневої деменції.

Вважається, що гени дуже важливі при фронтотемпоральній деменції, оскільки вона частіше зустрічається у сім’ях, ніж інші форми деменції.

Близько третини пацієнтів мають сімейний анамнез деменції, а приблизно від 10 до 15 відсотків мають сильну сімейну історію, де постраждали кілька найближчих родичів у різних поколіннях.

Діти або брати та сестри когось із однієї з мутацій, які, як відомо, спричиняють лобно-скроневу деменцію, мають 50-відсотковий ризик перенесення того самого дефектного гена і можуть отримати вигоду від спеціалізованої служби тестування генів.

Довідково

Райан, Дж. та ін. Rab8, POSH та TAK1 регулюють синаптичний ріст у моделі дрозофіли лобно-скроневої деменції. Журнал клітинної біології, 23 березня 2015 р. Doi: 10.1083 / jcb.201404066