Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • Биомолтекст2020
  • vsh25
  • Vitacoin

Митохондрии и болезнь Хантингтона

Болезнь Хантингтона связали с нарушениями в работе митохондрий

Ученые надеются, что их открытие поможет создать первое лекарство от этого тяжелого генетического заболевания.

ТАСС

Из-за мутации, которая связана с генетическим заболеванием нервной системы – болезнью Хантингтона, – нарушается работа митохондрий. В результате нейроны в головном мозге самоуничтожаются из-за действия врожденного иммунитета. К такому выводу пришли нейрофизиологи из Массачусетского технологического института (MIT), статью которых опубликовал научный журнал Neuron (Lee et al., Cell Type-Specific Transcriptomics Reveals that Mutant Huntingtin Leads to Mitochondrial RNA Release and Neuronal Innate Immune Activation).

 «Молекулы РНК, которые выделяют пораженные митохондрии, с точки зрения всей остальной клетки ведут себя как фрагменты вирусного генома. Из-за этого активируется врожденный иммунитет и нейрон гибнет. Мы предполагаем, что этот процесс является одной из причин развития воспалений, связанных с болезнью Хантингтона», – рассказала Мириам Хейман, доцент MIT и один из авторов работы.

Болезнь Хантингтона – это тяжелая, прогрессирующая болезнь нервной системы, которая связана с появлением мутаций в гене HTT. Точная его роль в работе организма пока неизвестна, однако внутри него появится слишком много генетических повторов, то примерно к 30-50 годам жизни нейроны мозга начинают гибнуть.

Раньше всего это происходит в так называемом полосатом теле мозга, которое отвечает за поддержание мышечного тонуса, принятие решений, тормозной контроль и многие другие функции. Из-за гибели клеток в нем носитель болезни Хантингтона периодически начинает совершать беспорядочные и непроизвольные движения, постепенно теряя контроль над мускулами. Впоследствии нарушаются и когнитивные функции мозга, однако характер этих сбоев индивидуален для каждого больного.

Как отмечает Хейман, ученые до сих пор не знают, как именно гибнут нервные клетки полосатого тела и других областей мозга, а также, какую роль в этом процессе играют поврежденные молекулы белка, за производство которого отвечает ген HTT. Это, в частности, связано с тем, что другие млекопитающие не страдают от подобной болезни, а попытки воспроизвести ее искусственным путем заканчивались неудачно.

Блокировка болезни Хантингтона

Нейрофизиологи из MIT сделали большой шаг в сторону решения всех этих проблем. Они впервые проследили за тем, как появление мутации в HTT влияло на работу всех остальных генов и белков в отдельных нейронах мышей. Для этих опытов ученые воспользовались образцами тканей мозга людей, которые погибли от болезни Хантингтона. Авторы работы проследили за активностью всех генов в их клетках, сравнивая полученные данные с тем, что происходило в мозге грызунов.

Эксперименты показали, что и мутантные клетки мышей, и нейроны носителей болезни Паркинсона, извлеченные из их полосатого тела, вели себя так, как будто их атаковали вирусы. Кроме этого ученые зафиксировали серьезные нарушения в активности генов, которые связаны с нормальной работой митохондрий – главных клеточных энергостанций.

Последующие наблюдения показали, что оба этих нарушения связаны между собой напрямую. Если в HTT появлялись мутации, то внутри митохондрий нарушались окислительные процессы, из-за чего те начинали выделять в окружающую среду большое количество нитей РНК – копий их собственного генома.

Эти молекулы, в свою очередь, распознавала протеинкиназа R (PKR) – один из белков врожденной иммунной системы. Он защищает организм от инфекций, соединяясь с молекулами вирусной РНК и запуская цепочку реакций, которые со временем заставляют зараженную клетку самоуничтожиться.

Huntingtin1.jpg

Справа – нейроны мышиной модели болезни Хантингтона, содержащие гораздо больше PKR (зеленого цвета), чем нейроны слева, полученные от здоровой мыши – ВМ.

Подобные процессы, как показали опыты на мышах, начинают происходить в клетках мозга у носителей болезни Хантингтона еще до того, как появляются все остальные нарушения.

Что интересно, схожие нарушения в работе врожденного иммунитета, которые сопровождаются появлением воспалений в мозге, возникают и при некоторых других болезнях полосатого тела, таких как синдром Экарди – Гутьера или тиаминовая недостаточность. Они возникают из-за мутаций в других генах, однако тоже приводят к массовой гибели нейронов под действием белка PKR.

Изучение этих болезней, как надеются ученые, поможет создать первые действенные лекарства от болезни Хантингтона, которые могли бы подавлять активность протеинкиназы R в клетках мозга больных, но при этом не нарушали бы работы этого важного белка иммунной системы в других органах тела.

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


Читать статьи по темам:

нейродегенеративные заболевания мутация митохондрии Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Общий механизм болезни Паркинсона и БАС

Ученые связали молекулярный путь, ассоциируемый с болезнью Паркинсона, с генами, мутирующими при боковом амиотрофическом склерозе (БАС).

читать

Найден виновник БАС

Международная группа исследователей открыла ген, чрезмерная активность которого приводит к развитию бокового амиотрофического склероза.

читать

Боковой амиотрофический склероз

6 фактов об одном из наиболее распространенных нейродегенеративных заболеваний.

читать

Для чего нужен хантингтин?

Мутация в гене хантингтина приводит к развитию тяжелого нейродегенеративного заболевания. Но нормальная форма этого белка необходима для для правильной настройки межнейронных связей в развивающемся мозге.

читать

Удаление «мусора» из ядер нейронов помогает при нейродегенеративных заболеваниях

Генная терапия обеспечивает выведение токсичных агрегатов ядерного белка в цитоплазму, замедляя, таким образом, развитие нейродегенеративных заболеваний.

читать