2023 Autor: Bailey Leapman | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-05-20 22:44
TÜ Southwesterni meditsiinikeskuse teadlased on avastanud, et neurodegeneratiivsete seisundite tekitamisega seotud valk võib normaalsetes kogustes esinedes tegelikult kaitsta neurodegeneratsiooni eest.
Ajakirja Cell tänases numbris avaldatud leiud on teadlasi üllatanud, sest sama spetsiifilise valgu – alfa-sünukleiini – liig põhjustab Parkinsoni tõbe.
"See on esimene kord, kui keegi on näidanud, et sünukleiinil on kehas üldse positiivne funktsioon ja see on oluline, sest on teada, et see osaleb neurodegeneratsioonis," ütles dr. Thomas Südhof, uuringu vanemautor ja põhineuroteaduse keskuse direktor. Dr Südhof on ka Howard Hughesi meditsiiniinstituudi uurija.
Nende leidude võti oli alfa-sünukleiini ja teise valgu – tsüsteiin-string-valk-alfa ehk CSP-alfa vahelise interaktsiooni määramine. Teadlaste uurimine hõlmas mitmeid mutantsete hiirte tüvesid, mis tootsid erinevas koguses CSP-alfat või alfa-sünukleiini.
CSP-alfa on "kaasaperoon", mis tähendab, et see aitab teistel valkudel voldida oma normaalsesse kuju, mis on oluline protsess närviraku otstes toimuvates hetkelistes reaktsioonides. Kui mutantsetel hiirtel puudub ainult CSP-alfa, näivad nad esimese kolme nädala jooksul normaalsed, seejärel läbivad kiire närvidegeneratsiooni ja surevad ühe kuni nelja kuu vanuselt.
Kui mutantsetel hiirtel puudub ainult alfa-sünukleiin, siis teisest küljest näivad nad vananedes jätkuv alt normaalsed, mis näitab, et alfa-sünukleiin ei pruugi olla tervete närvirakkude jaoks hädavajalik.
Kuid hiired, kes on aretatud tootma liigselt inimese alfa-sünukleiini, kogevad aeglaselt progresseeruvat närvidegeneratsiooni, mis meenutab Parkinsoni tõbe.
Teadlased kasvatasid hiiri, kellel puudus CSP, hiirtega, kelle ajus oli liigne inimese sünukleiin, lootes näha järglastel Parkinsoni tõvelaadsete sümptomite kiiremat laskumist. Selle asemel andsid nad ilmselt terveid loomi. Nende sõnade kohaselt "päästis" alfa-sünukleiin hiired CSP-alfa puudumise kahjulike mõjude eest.
Tulemused olid "täpselt vastupidised sellele, mida ma ootasin," ütles dr Sreeganga Chandra, Basic Neuroscience'i keskuse juhendaja ja uuringu juhtiv autor. "Päästetud loomad võivad elada ühe aasta või kauem."
Teadlased aretasid ka hiiri, kes ei tootnud ei CSP-alfat ega alfa-sünukleiini, ja leidsid, et neil tekkis neurodegeneratsioon kiiremini kui hiirtel, kellel lihts alt puudus CSP-alfa. See on veel üks märk sellest, et alfa-sünukleiin kaitseb CSP-alfa puudumise eest.
Inimestel leidub alfa-sünukleiini tükke, mida nimetatakse Lewy kehadeks, Parkinsoni, Alzheimeri tõve ja teiste degeneratiivsete haigustega patsientide ajurakkudes. Teadlased oletavad, et Lewy kehade moodustumine võib viia alfa-sünukleiini rakkudes ringlusest välja, kaotades seega selle kaitsetoime.
Selle hüpoteesi testimine hõlmaks CSP-alfa või alfa-sünukleiini geenide mutatsioonide otsimist neurodegeneratiivsete haigustega patsientidel. "Püüa mõista, mis surevas ajus toimub, on väga raske," ütles dr Südhof, kes juhib Gilli ajurakkude kommunikatsiooni uurimiskeskust ja C. Vincent Prothro põhineuroteaduste uurimiskeskust.
Teadlased leidsid ka, et alfa-sünukleiin ei seondu ega reageeri samade valkudega, mis CSP-alfa, seega ei toimi see lihts alt asendajana. Mõlemad molekulid seonduvad aga sünaptiliste vesiikulite membraanidega – väikeste sfääridega, mis sisaldavad närviraku neurotransmittereid – kemikaale, mis kannavad signaale ajurakkude vahel –, mis näitab, et need mõlemad toimivad vesiikulite pinnal.
"Seal on tee, kuid me ei tunne tegelikult kõiki sellel teel osalejaid," ütles dr Chandra.
Teised töös osalesid teadlased Gilbert Gallardo, Basic Neuroscience'i keskuse üliõpilaste uurimistöö assistent ning teadlased Saksama alt ja Hispaaniast.
Tööd toetasid osaliselt riiklikud tervishoiuinstituudid, Ameerika Parkinsoni tõve assotsiatsioon ja Hispaania haridusministeerium.
