Naukowcy odkryli białko, które powoduje uszkodzenia w mózgu
Naukowcy z Uniwerystetu Medycznego Johnsa Hopkinsa wyodrębnili białko, które uszkadza DNA w komórce.
Wyniki, opublikowane w czasopiśmie „Science”, mogą utorować drogę dla nowych terapii, zatrzymujących proces obumierania komórek mózgu.
1. Dlaczego komórki umierają?
Dr Ted Dawson, dyrektor Instytutu Inżynierii Komórkowej na Uniwersytecie Medycznym Johnsa Hopkinsa, Valina Dawson, profesor neurologii i ich zespół badawczy przeprowadzili eksperymenty na komórkach macierzystych, aby ustalić powód ich śmierci.
Nowe badania opierają się na rosnącej wiedzy o zaprogramowanej śmierci komórek mózgu, zwanej "parthanatos", dla odróżnienia od innych rodzajów śmierci komórek, takich jak apoptoza, martwica lub autofagia.
Zespół badawczy stwierdził, że udar mózgu, choroba Alzheimera, choroba Parkinsona i choroba Huntingtona są powodowane przez mechanizm śmierci komórek mózgu, parthanatos, i PARP, enzym biorący udział w tym procesie.
"Śmierć komórek mózgu odgrywa rolę w prawie wszystkich formach urazu tego organu" - mówi dr Dawson. Grupa badawcza spędziła rok na śledzeniu mechanizmu parthanatos i sprawdzaniu, jaką funkcję w tym procesie pełnią białka.
Poprzednie badania wykazały, że gdy białko - mitochondrialny czynnik indukujący apoptozę (apoptosis inducing factor , AIF) - przemieszcza się z mitochondrium do jądra, powoduje wyodrębnianie się genomu, który mieści się w jądrze, co z kolei sprawia, że komórka umiera.
Podczas transferu AFI do jądra prowadzi do śmierci komórki, jednak AFI nie ponosi odpowiedzialności za uszkodzenia DNA. Yingfei Wang, profesor na Uniwersytecie w Teksasie, ekranował tysiące ludzkich białek w celu zidentyfikowania tych, które silnie oddziaływały na AFI i mogły w związku z tym być odpowiedzialne za cięcie DNA.
Wang zidentyfikował 160 możliwych białek i każde z nich wytwarzał w ludzkich komórkach hodowanych w laboratorium, by ustalić, czy komórki będą umierać, jeśli białko zostanie wyeliminowane. Zespół wydzielił czynnik hamujący migrację makrofagów (migration inhibitory factor MIF), jako główny czynnik procesu śmierci komórkowej.
"Odkryliśmy, że AFI wiąże się z MIF i przenosi go do jądra, gdzie MIF kroi DNA. Uważamy, że jest to końcowy etap parthanatos" – mówi dr Ted Dawson.
2. Eliminacja białka MIF to szansa dla wielu chorych
Dodatkowo, dr Dawson i jego współpracownicy stwierdzili, że są związki chemiczne, które mogą blokować działanie MIF w komórkach hodowanych w laboratorium, a w konsekwencji ochraniać je przed śmiercią. Przyszłe prace skupią się na testowaniu tych związków u zwierząt i modyfikowanie procesu w celu zwiększenia bezpieczeństwa i skuteczności.
Według badaczy, zdolność MIF do cięcia DNA wiąże się z udarem mózgu. Uczeni stwierdzili, że gdy zablokowano gen produkujący białko MIF u myszy, uszkodzenia spowodowane przez udar były znacznie mniejsze.
"Jesteśmy ciekawi, czy MIF jest również zaangażowany w chorobę Parkinsona, choroby Alzheimera i inne schorzenia neurodegeneracyjne" – mówi dr Dawson. Jeśli się okaże, że istnieje takie powiązanie, inhibitor MIF będzie przydatny w leczeniu wielu chorób.
Nie czekaj na wizytę u lekarza. Skorzystaj z konsultacji u specjalistów z całej Polski już dziś na abcZdrowie Znajdź lekarza.