В выпуске Journal of Clinical Investigation от 11 апреля исследователи из Медицинской школы Сан-Диего Калифорнийского университета говорят, что аномалии в белке, который помогает транспортировать и сортировать материалы внутри клеток, связаны с дисфункцией аксонов и дегенерацией нейронов при болезни Альцгеймера ( AD) и синдром Дауна (DS).
"Амилоидные бляшки и нейрофибриллярные клубки в головном мозге являются отличительными чертами пациентов с БА и людей с СД. Однако эти классические проявления могут обнаруживаться только на поздних стадиях заболевания," сказал Chengbiao Wu, доктор философии, доцент кафедры неврологии Медицинской школы Калифорнийского университета в Сан-Диего и директор по клеточной и молекулярной биологии Центра исследований и лечения синдрома Дауна Калифорнийского университета в Сан-Диего. "Эффективное лечение должно быть направлено на более ранние изменения, происходящие в нервных клетках, что в конечном итоге приведет к их гибели. Наше текущее исследование подчеркивает важность аномально активного белка Rab5 как ключевого фактора, способствующего раннему развитию заболевания. Мы считаем, что это откроет новые возможности для понимания болезни и разработки новых и эффективных методов лечения."
Эндосома / лизосома или эндоцитарный путь в клетках перемещает молекулы, такие как сигнальные белки, с поверхности или отдаленных областей клетки в тело клетки (через компартменты, называемые эндосомами) или в органеллы другого типа (лизосомы), где они могут быть переработанный. Небольшая молекула Rab5 играет ключевую роль в регулировании этих жизненно важных процессов.
Но при AD и DS эндоцитарная система не работает должным образом, хотя точная природа лежащей в основе дисфункции не была понята. В своей новой статье Ву и его коллеги предполагают, что основной причиной являются аномально увеличенные версии Rab5-эндосом, которые возникают раньше и предшествуют началу деменции и появлению амилоидных бляшек и нейрофибриллярных клубков, которые характеризуют AD и DS.
В частности, ученые определили, что повышенное накопление белка-предшественника амилоида (APP) и / или небольшой части APP (β-карбоксильный концевой фрагмент) в нейронах усиливает активацию Rab5, вызывая увеличение ранних эндосом и нарушение ретроградного аксонального транспорта сигналы факторов роста нервов (NGF). В результате пораженные нейроны не функционируют нормально.
Результаты были основаны на тестах с культивированными клетками и моделями грызунов.
Интересно, что когда исследователи представили доминантно-отрицательный мутант Rab5 в модели плодовой мухи, блокировка аксонов, вызванная APP, уменьшилась.
Ву сказал, что исследование подчеркивает фундаментальную важность эндосомной функции в регулировании ретроградного движения аксонов, которое передает материалы от аксона к телу клетки и передачи сигналов NGF. Он сказал, что потребуются дальнейшие исследования, чтобы определить, предотвращает ли снижение активации Rab5 или обращает вспять нейродегенерацию при AD и DS.