Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • Vitacoin

Для чего нужен хантингтин?

Белок болезни Хантингтона нужен для правильного развития мозга

Кирилл Стасевич, «Наука и жизнь» по материалам Duke University: Huntington’s Disease Protein Helps Wire the Young Brain

Без нормального белка хантингтина синапсы в развивающемся мозге сначала стремительно формируются, а потом столь же стремительно разрушаются.

Болезнь Хантингтона, как и другие нейродегенеративные заболевания, развивается из-за мутантного белка хантингтина. Мутация делает этот белок токсичным, нейроны начинают погибать, что проявляется во множестве симптомов: человеку становится трудно контролировать движения, ухудшается память и способность к концентрации, усиливается депрессивность и агрессивность. Как обычно бывает при таких болезнях (к которым относятся и синдром Альцгеймера, и синдром Паркинсона), явные психические симптомы появляются тогда, когда мозг уже сильно поражён.

Однако несколько лет назад нейробиологи из Университета Дьюка внезапно обнаружили, что белок болезни Хантингтона вовлечён в процессы формирования новых синапсов. Вообще до сих пор о нормальных функциях хантингтина известно лишь в самых общих чертах, поэтому исследователи воспользовались случаем и попробовали глубже изучить его влияние на развивающийся мозг. Для этого в коре мозга мышей отключали ген белка и затем смотрели, что будет происходить с нейронами на разных этапах развития.

На третьей неделе от роду (что примерно соответствует двухлетнему ребёнку) у мышей в мозге случался «синаптический взрыв» – соединения между нейронами у них образовывались чрезвычайно активно. Очевидно, такая реакция нейронов связана с огромным потоком зрительной и слуховой информации, которая начинает поступать в мозг животного в этом возрасте. Однако у мутантных мышей, лишённых хантингтина, формирование новых межнейронных контактов шло не в пример быстрее, чем у нормальных.

К пятой неделе начиналось редактирование синапсов: некоторые из них усиливались, некоторые ослабевали и вообще исчезали. Такое перераспределение межнейронных контактов необходимо для правильной настройки мозга – нейроны избавляются от ненужных соединений и тем самым оптимизируют потоки информации, которые через них проходят. У обычных, немутантных мышей этот процесс шёл как надо. А вот у животных с выключенным хантингтином деградации подверглись большинство синапсов, вне зависимости от того, насколько они нужны или не нужны мозгу.

Более того, отсутствие белка вводило клетки в стресс, что особенно было заметно в участке коры, который обменивался данными с полосатым телом. Стриатум, или полосатое тело, нужен для контроля над мышцами, сложных двигательных реакций и рефлексов. При болезни Хантингтона стриатум страдает одним из первых, но, с учётом новых данных, мы можем сказать, что полосатое тело вообще сильно зависит от белка хантингтина и потому сильно реагирует на всё, что с этим белком происходит. Его отсутствие ввергает клетки стриатума в стресс, с другой стороны, мутация в хантингтине здесь же запускает нейродегенеративные процессы.


Отсутствие белка хантингтина вызывает стресс в служебных клетках мозга –
астроцитах (зелёные) и клетках микроглии (белые и красные).
(Фото Spencer McKinstry / Duke University).

Но ещё более любопытным оказалось следующее: когда у мышей провоцировали саму болезнь Хантингтона, то есть когда заставляли нейроны синтезировать мутантный белок, то картина с синапсами оказалась та же, что и в отсутствие белка – синапсы сначала сверхактивно образовывались, а потом стремительно разрушались. Получается, хантингтин нужен для поддержки синапсов. И он должен быть в нормальной, немутантной форме (ведь, строго говоря, болезнетворные свойства у него появляются только после мутации). Результаты экспериментов авторы работы опубликовали в Journal of Neuroscience (McKinstry et al., Huntingtin Is Required for Normal Excitatory Synapse Development in Cortical and Striatal Circuits – ВМ).

Это не первый случай, когда у белков, вовлечённых в нейродегенеративные процессы, находят важные и полезные функции. Известно, например, что похожую работу в синапсах выполняет прионный белок PrP, без которого слабеют синаптические контакты; а насчёт предшественника бета-амилоида (белка болезни Альцгеймера) удалось выяснить, что он нужен для появления и созревания новых нейронов. Возможно, правильным образом воздействуя на такие белки, мы сможем обратить вспять разрушительные процессы в мозге, вызываемые мутантными формами этих же белков.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
15.07.2014

Читать статьи по темам:

мозг мутация наследственные болезни нейродегенеративные заболевания нейроны Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Найдена ошибка, приводящая к гибели нейронов при болезни Паркинсона

Причиной накопления токсичных агрегатов из белка альфа-синуклеина в нейронах при болезни Паркинсона является нарушение одного из механизмов аутофагии – «самопоедания» клетками старых и поврежденных белковых молекул.

читать

Ген преждевременного старения

Мутации в гене ATRX, необходимого для репликации теломер, вызывают нарушения познавательной функции, аномалии развития и повышают вероятность развития рака мозга. Исследователи из университета Западного Онтарио раскрыли механизм этой патологии.

читать

Всего одна извилина – не от фуражки, а из-за «бракованного» гена

Замена всего двух нуклеотидов в гене одного из белков клеточной мембраны, ламинина гамма 3 (LAMC3), может превратить гения в идиота: эта мутация приводит к недоразвитию извилин в коре мозга.

читать

Ученые выяснили, почему американцы такие жирные и слабоумные

Треть американцев являются носителями «плохого» варианта гена FTO, обладатели которого сильнее рискуют заболеть как ожирением, так и старческим слабоумием, чем обладатели «нормального» варианта этого гена.

читать

Избегайте скучных выводов

Нобелевский лауреат, которому исполнилось 80 лет, подчеркнул, что он никогда не терял интереса к науке. При этом, к удивлению многих, Уотсон заявил, что практически не занимался ею все те годы, пока руководил лабораторией.

читать