Ученые из Ноттингемского университета обнаружили, что небольшая молекула под названием никотинамидмононуклеотид (NMN) вызывает цепную реакцию разрушения в процессах нейронных клеток, называемых аксонами.Исследование, опубликованное в академическом журнале Cell Reports и проведенное исследователями из Школы естественных наук Университета, возглавляли доктор Лаура Конфорти и аспирант Андреа Лорето.Нейроны — это необычные, сильно разделенные на части клетки, которые сообщают и передают электрические сигналы другим клеткам тела через свои аксоны, которые представляют собой очень длинные и тонкие выступы, составляющие до 99 процентов объема клетки.Их нежная форма и важная функция делают аксоны очень уязвимыми и чувствительными к ранней дегенерации при ряде возрастных нейродегенеративных расстройств, включая болезнь Паркинсона, болезнь Хантингтона, болезнь Альцгеймера, болезнь двигательных нейронов и рассеянный склероз, а также при травматических повреждениях нервов, предотвращая повреждение нервных клеток. общаются друг с другом и с другими клетками и часто вызывают симптомы.
Ученые ранее публиковали исследования NMN, который известен как предшественник никотинамидадениндинуклеотида (NAD), кофермента и «вспомогательной молекулы», присутствующей во всех живых клетках, которая необходима для производства энергии клетки. Это исследование показало, что NMN инициирует дегенерацию аксонов как в нейронах в лабораторных культурах, так и в моделях острого повреждения и нейротоксичности у рыбок данио.Основываясь на более ранней работе, текущее исследование демонстрирует, что NMN в поврежденных аксонах работает вместе с SARM1, белком, участвующим в врожденной иммунной системе — первой линии защиты организма от потенциальных патогенов, — который играет ключевую роль в дегенерации аксонов. и запускает цепную реакцию, приводящую к токсическому уровню кальция и фрагментации аксонов.
В последней работе снова использовались культивируемые нейроны и модели рыбок данио, созданные в сотрудничестве с доктором Мартином Герингом, с использованием передовых методов микроскопии и при содействии центра визуализации Школы наук о жизни (SLIM) под руководством директора по экспериментальным вопросам Тимом Селф.Доктор Лаура Конфорти сказала: «Это исследование добавляет новый слой к нашему пониманию связи между метаболизмом NAD и дегенерацией аксонов, поскольку оно определяет сигнальную роль NMN, молекулы, ранее известной только как предшественник NAD.«Это открытие предполагает, что контроль уровней NMN и нисходящих сигналов, которые он вызывает, может иметь неожиданный терапевтический потенциал при неврологических расстройствах, основной причиной которых является дегенерация аксонов.«Клиническое применение наших исследований по-прежнему требует обширных дальнейших исследований.
Однако наши результаты определяют важных участников цепи событий, ведущих к смерти аксонов, и шаги, которые являются наиболее многообещающими целями для терапии».