Новое исследование, опубликованное недавно в журнале Brain, выявило механизм токсичности неправильно свернутой формы белка, лежащего в основе прионных заболеваний, таких как губчатая энцефалопатия крупного рогатого скота («коровье бешенство») и ее человеческий эквивалент, болезнь Крейтцфельда-Якоба.«Наше исследование раскрывает новый механизм гибели нейронов, связанный с нейродегенеративным заболеванием неправильного сворачивания белков», — сказала Корин Ласмезас, профессор TSRI, руководившая исследованием. «Важно отметить, что гибель этих клеток можно предотвратить. В нашем исследовании больные нейроны в культуре и на животной модели были полностью спасены лечением, несмотря на постоянное присутствие токсичного неправильно свернутого белка.
Эта работа предлагает стратегии лечения прионных заболеваний — и, возможно, другие заболевания неправильного сворачивания белков, такие как болезнь Альцгеймера ».Отказ и спасение клеток мозгаВ новом исследовании ученые использовали неправильно свернутую форму белка прионной болезни, названную TPrP, модель, которую они разработали ранее, для изучения нейродегенерации, вызванной неправильной укладкой белка, в лаборатории.
Неправильно свернутые белки являются частой причиной группы заболеваний, включающих прион, болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона, БАС и другие состояния.Используя биохимические методы, исследователи продемонстрировали, что TPrP вызывает гибель нейронов, глубоко истощая NAD + (никотинамидадениндинуклеотид) — метаболит, хорошо известный как кофермент, который является общим для всех клеток и необходим для производства энергии и клеточного гомеостаза.Восстановление NAD + оказалось критическим фактором для спасения нейронов, подвергшихся повреждению TPrP. Даже при добавлении через три дня после воздействия TPrP инфузия NAD + всего за несколько часов полностью изменила судьбу нейронов, которые были обречены на разрушение.
«Наше исследование впервые показывает, что нарушение метаболизма NAD + является причиной потери нейронов после воздействия неправильно свернутого белка», — сказал Ласмезас.Потеря NAD + также запускает аутофагию — способ, которым клетки избавляются от поврежденного материала, такого как неправильно свернутые белки, — и апоптоз, или запрограммированную смерть клетки, последнее средство клетки, когда все начинает идти не так. Однако исследователи продемонстрировали, что эти механизмы не инициируют гибель нейронов.
«Мы показываем, что апоптоз или запрограммированная смерть клеток и аутофагия не являются основными участниками каскада смерти», — сказал штатный научный сотрудник Минхай Чжоу, первый автор исследования. «Модуляция ни одного из этих процессов существенно не влияет на гибель нейронов, подвергшихся действию TPrP. Все это вызвано исчезновением NAD + — без него клетка не может выжить».
Ласмезас отметил, что потеря НАД + наводит на мысль о некоторых других нейродегенеративных заболеваниях, таких как болезнь Паркинсона, когда истощение НАД + может играть роль в митохондриальной недостаточности.
