Что имеют эти болезни, вместе то, что они вызваны неправильными белками, которые накапливаются в или между клетками головного мозга, чтобы сформировать мемориальные доски, производя повреждение, которое вызывает умственное снижение и раннюю смерть.Болезнь Хантингтона, например, вызвана, соединив белки в мозговых нейронах, которые в конечном счете ведут, чтобы проехать дисфункцию, изменения индивидуальности, депрессию и деменцию, обычно прогрессируя быстро после начала в 40-х людей.Эти совокупности белка – названный совокупностями Хантингтона – были связаны с проблемами с системой ремонта, на которую нервные клетки полагаются, чтобы зафиксировать белки, которые сворачиваются неправильно: так называемый ответ сворачивания белка клетки. Белки Misfolded могут заставить другие белки свернуться неправильно, создав цепную реакцию misfolded белков, которые формируют глыбы, с которыми не может иметь дело клетка.
Когда Калифорнийский университет, Беркли, исследователи встревожили электростанции клетки, митохондрий, в штамме нематоды C. elegans, который подражает болезни Хантингтона, они видели, что их черви разжирели. Они проследили эффект до увеличенного производства определенного типа липида, который, удивительно, предотвратил формирование совокупных белков. Жир, они нашли, потребовался, чтобы включать гены, которые защитили животных и клетки от болезни Хантингтона, показав новый путь, который мог использоваться, чтобы лечить заболевание.То же самое подтвердилось в линиях клетки человека, культивированных в блюде.
«Мы нашли, что черви и клетки человека были почти полностью защищены от совокупностей Хантингтона, когда мы включили этот ответ», сказали Эндрю Диллин, Томас и Стейси Сибел Выдающийся Стул в Исследовании стволовых клеток в Отделе УКА Беркли Молекулярных и Цитобиологии и Говарда Хьюза Медицинский следователь Института.Они впоследствии рассматривали червей и клетки человека с болезнью Хантингтона с наркотиками, которые препятствовали тому, чтобы клетка подмела и сохранила липид, названный керамидом, и видели тот же самый защитный эффект.
«Если мы могли бы управлять этим путем липида, мы могли бы следовать за болезнью Хантингтона, потому что в наших исследованиях наркотики были действительно выгодны», сказал он. «Это готово взять к следующему уровню».Dillin уже начал эксперименты у мышей с болезнью Хантингтона, чтобы видеть, приводят ли наркотики к лучшему результату.
Он издаст свои последние результаты онлайн 8 сентября в журнале Cell.Как болезнь Хантингтона вызывает трату
В сопровождающей газете в той же самой проблеме Клетки Dillin также сообщает, что выделение нейронов в мозгу заставляет их выпустить гормон, серотонин, который посылает аварийные сообщения всюду по телу, что клетки головного мозга под ударом, выделяя подобный ответ напряжения в клетках, далеких от мозга. При болезнях как Хантингтон умственное снижение также связано с периферийными нарушениями обмена веществ и снижением мышц.
«Выпуск серотонина существенно изменяет метаболическую продукцию периферийных клеток и источников, которые они используют для топлива, таким образом, мы думаем, что это устанавливает крупномасштабную метаболическую замену проводки, возможно чтобы защитить нейроны в мозгу», сказал он. «Если Вы начинаете закрывать периферию, и прекратить использовать ограниченные ресурсы она использует, тогда больше тех ресурсов может быть перемещено к мозговой метаболической деятельности. Это могло бы быть очень умным способом попытаться спасти мозг при наличии выделений организма далеко».В то время как Диллин обнаружил, что способность митохондрий общаться между различными клетками и тканями несколько лет назад, новое исследование точно определяет серотонин как основного водителя этого метаболического ответа, сказал он.
Диллин отметил, что наркотики, которые понижают уровни серотонина, долго использовались, чтобы лечить депрессию и другие психиатрические проявления нейродегенеративных заболеваний, но новые результаты предполагают, что у этих лекарств может быть более широкое использование при возрастной болезни, чем ранее считалось. Эти результаты имеют широкие последствия не только для потенциальной трактовки нейродегенеративных беспорядков, но и для дальнейшего понимания воздействия неврологической болезни на метаболизме и подчеркивают ответы всюду по телу.
Ключ митохондрий к мозговому вырождениюОба открытия прибыли из исследований митохондрий, электростанций клетки, которые жгут питательные вещества для энергии, но также и играют ключевую роль в передаче сигналов, некрозе клеток и росте.
В течение последних нескольких лет увеличение доказательств связало митохондриальные дисфункции со старением и белком начала возраста misfolding болезни, такие как болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона и Хантингтон.Dillin особенно интересуется болезнью Хантингтона, которая унаследована и поражает людей в их 40-х и 50-х, неизбежно приводя к опустошительной смерти. Генетическая причина известна – расширение части гена, который производит белок со слишком многими добавленными аминокислотами глутамина.
То, как этот богатый глутамином белок приводит к признакам, только постепенно показывается.Исследуя митохондрии у нематод, генетически спроектированных, чтобы иметь болезнь Хантингтона, Dillin и его коллеги обнаружили что неправильные белки, на самом деле совокупные на митохондриях, и что это подъемы ответ сворачивания белка в клетке, затопив и mitochrondria и интерьер клетки почти с 100 типами так называемых белков теплового шока, чтобы попытаться зафиксировать misfolded белки. Белки теплового шока действуют как митохондриальные компаньонки, чтобы помочь в импорте и сворачивании митохондриальных белков, синтезируемых за пределами митохондрий.
Исследователи были удивлены найти, что сокрушительный удар одной определенной митохондриальной компаньонки, mtHSP70, выявил уникальный ответ напряжения, установленный толстым накоплением, приводящим к улучшенному белку, сворачивающемуся в интерьере или цитозоли клетки. Наркотики, которые активируют этот новый путь ответа напряжения, который они называют митохондриальным-к-цитозольному ответом напряжения, защитили обе нематод и культурные клетки человека с Huntington´ s болезнь от сворачивающего белок повреждения.
«Возможно, есть способ использовать один препарат, чтобы изменить митохондриальный сигнал и другой препарат, чтобы изменить коммуникационный сигнал от мозга», сказал он. «Вы никогда не видели бы эти два эффекта, если бы Вы изучали белок, сворачивающийся в блюде культуры клеток тканей, потому что у Вас нет целого организма, C. elegans, в котором Вы можете посмотреть на сообщаемые сигналы».