Нейроны могут отключаться друг от друга при болезни Гентингтона
Отличительной чертой нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Гентингтона (Хантингтона), является прогрессирующая гибель нервных клеток в мозге. Однако клетки не умирают быстро. Сначала они начинают разъединяться друг с другом, потому что их нейриты - длинные, похожие на пальцы расширения, которые создают соединения по всему мозгу - становятся меньше.
Теперь, используя модели животных и нервные клетки, выращенные в лаборатории, исследователи из Медицинской школы Университета Питтсбурга предлагают новый механизм, получивший название «невритоз», который может объяснить сокращение нейронов при Хантингтоне и других нейродегенеративных заболеваниях, открывая новые цели для терапии.
«Невритоз - это процесс, который не был признан или описан до сих пор и может играть очень важную роль в нормальном развитии мозга, старении и нейродегенеративных заболеваниях», - сказал старший автор исследования Роберт Фридлендер, доктор медицинских наук.
Исследователи обнаружили, что когда белки в митохондриях на концах нейритов были повреждены в результате нормального износа, новые не приходили, чтобы заменить их так же быстро, как они делали это для митохондрий вблизи ядра. Это сделало их функционирование менее эффективным, что активировало ферменты «палача», называемые каспазами, и в конечном итоге привело к отмиранию нейритов.
Фридлендер и его команда назвали этот невритоз вариацией апоптоза, процессом гибели клеток, который включает активацию каспазы. «Это довольно интуитивно понятно, как только мы узнали, как это работает», - сказал Фридлендер. «Нейрональные проекции действительно длинные, и чем дальше вы находитесь от ядра, являющегося центральной фабрикой, тем труднее становится восстанавливать и пополнять клеточный механизм, делая концы более уязвимыми даже для небольших нагрузок».
Затем исследователи захотели понять, играет ли нейритоз роль в нейродегенеративном заболевании, и у них была причина подозревать, что это так.
Чтобы проверить свои догадки, команда исследователей использовала генетически модифицированных мышей, которые несли мутантную версию человеческого белка хантинтина. Эти мыши проявляют симптомы заболевания, в том числе ускоренную гибель нейронов.
На концах было меньше митохондрий, и то, что оставалось, было более дисфункциональным, чем в нормальных нейронах. Также было больше активации каспаз и повышенных уровней гибели клеток.
«Вполне вероятно, что невритоз происходит в нормальных нервных клетках и не приводит к гибели клеток, но при нейродегенеративных заболеваниях повышается уровень стресса для и без того уязвимых концов нейритов, что может протолкнуть невритоз через край и привести к гибели клеток" - сказал Фридлендер. «Если мы сможем как-то найти способ сохранить митохондрии на нервных окончаниях здоровыми, это может быть полезно при лечении нейродегенеративных заболеваний».
Звенигородская