Проба за изследване на плодова муха Протеинова роля при агресивна деменция

Разкрити са нови механизми при развитието на агресивна форма на деменция, наречена фронтотемпорална деменция. Това е третата най-често срещана форма на деменция с ранно начало, често започваща през 50-те години на пациента.

„Frontotemporal“ се отнася до двата дяла на мозъка, които се увреждат при този тип деменция. Челните дялове на мозъка, зад челото, контролират поведението, емоциите и езика. Темпоралните дялове, от двете страни на мозъка, контролират нашето разбиране на думите.

Фронтотемпоралната деменция се причинява, когато нервните клетки в един или някой от тези мозъчни дялове умират и настъпват промени в техните свързващи пътища. Мозъчната тъкан във фронталните и темпоралните дялове се свива с течение на времето.

Това кара езиковите способности да бъдат засегнати и личността и поведението се променят, така че пациентът може да бъде прекалено инхибиран в социални ситуации.

За разлика от болестта на Алцхаймер, хората с ранен стадий на фронтотемпорална деменция обикновено нямат проблеми с ежедневната памет или с визуални умения като преценяване на разстоянието между обектите.

Екип, ръководен от д-р Шон Суини от университета в Йорк, Великобритания, си сътрудничи с изследователи от Медицинското училище в Университета в Масачузетс и Университета на Пуерто Рико. Заедно те разгледаха как връзките между синапсите могат да бъдат повлияни от промени в протеин, наречен CHMP2B, субединица от клетъчна техника, наречена ендозомни сортиращи комплекси, необходими за транспортиране (ESCRT).

В лабораторни тестове за ефектите на CHMP2B върху Дрозофила, вид плодова муха, те откриха механизми, които накараха синапсите да прераснат.

По-рано се знаеше, че включените сигнали влияят на имунните реакции, но преди това не е виждано да влияят върху растежа на синапсите. Вижда се и променена функция на ендозомата. Това означава, че материалът в клетките не се разгражда правилно.

„Тези открития хвърлят светлина върху събитията, настъпващи в невроните, когато деменцията се задържа“, каза д-р Суини. „Колкото повече знаем за стъпките, които се случват при прогресиране на заболяването, толкова повече възможности имаме да се намесим с потенциални терапии.“

Изследването е публикувано през Списание за клетъчна биология. Тези данни сочат към дефектна ендозомна функция като създаване на дефектна „регулация на синаптичния растеж по време на невродегенеративни процеси“, съобщават те.

Съавторът д-р Райън Уест каза: „Надяваме се, че тази работа помага да се раздразнят сложни молекулярни процеси, протичащи в невроните, и да се установи как те могат да се объркат при невродегенеративни заболявания, като фронтотемпорална деменция.“

Екипът се надява новите стъпки в прогресията на заболяването, идентифицирани тук, да бъдат насочени към лекарства, за да спрат когнитивния спад.

Коментирайки работата, д-р Клеър Уолтън от Обществото на Алцхаймер каза: „Ние знаем по-малко за основните причини за фронтотемпорална деменция, отколкото някои други видове деменция, така че изследванията като това са жизненоважна стъпка към разработването на лечения за това състояние. Ще са необходими допълнителни изследвания, за да се определи дали този механизъм играе подобна роля при хората. "

В статия за изследването д-р Бен Шорт от университета Рокфелер, Ню Йорк, Ню Йорк, заявява, че синаптичният растеж се стимулира от дефекти в ендозомната функция, водещи до невродегенерация.

„Мутациите в гена, кодиращ субединицата ESCRT-III CHMP2B, са свързани с фронтотемпорална деменция“, пише той. „Освен това, протеин, наречен POSH, се натрупва върху ендозомите. Премахването на POSH от мухи дрозофила възстанови синаптичния растеж до нормални нива. "

Констатациите са потвърдени в проучвания върху бозайници, където натрупването на POSH в невроните води до синаптичен свръхрастеж. „Същите пътища също могат да насърчат невродегенерацията“, заключава той.

Идентифициран е и друг протеин, който може да повлияе развитието на фронтотемпорална деменция. Наричан RAB8, той играе роля в регулирането на движението на материала по клетъчните мембрани.

Плодови мухи без RAB8 протеин са използвани за изследване на ролята на RAB8 дефицит. Както беше предсказано, това доведе до свръхрастеж на връзките между невроните. Следователно, сега се смята, че RAB8 участва в регулирането на растежа на неврони, които са повредени при фронтотемпорална деменция, и че лечението за увеличаване на RAB8 може да забави този тип невродегенерация.

Сега Суини има за цел да идентифицира допълнителни гени, участващи в процеса, като отново използва техните модели на плодови мухи на фронтотемпорална деменция.

Смята се, че гените са много важни при фронтотемпоралната деменция, тъй като тя протича в семейства по-често от другите форми на деменция.

Около една трета от пациентите имат някаква фамилна анамнеза за деменция, а около 10% до 15% имат силна семейна анамнеза, като са засегнати няколко близки роднини от различни поколения.

Децата или братя и сестри на някой с една от мутациите, за които е известно, че причиняват фронтотемпорална деменция, имат 50% риск да носят същия дефектен ген и може да се възползват от специализирана служба за генно тестване.

Справка

Райън, Дж. и др. Rab8, POSH и TAK1 регулират синаптичния растеж в модел на дрозофила на фронтотемпорална деменция. Списание за клетъчна биология, 23 март 2015 г. doi: 10.1083 / jcb.201404066