Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • Biohacking
  • M-Health
  • bio-mol-tekst-2021

Мозг требует порядка

Группа исследователей из Токийского медицинского и стоматологического университета (TMDU) обнаружила, что белок Wipi3, участвующий в утилизации клеточных отходов, имеет большое значение для здоровья нейронов. Они показали, что дефекты в механизме утилизации клеточных отходов могут привести к фатальному накоплению железа в клетках мозга.

Клетки постоянно удаляют поврежденные или ненужные компоненты, которые затем разлагаются и перерабатываются. Аутофагия – это процесс, при котором ненужные клеточные компоненты и белки помещаются в везикулу с двойной мембраной (аутофагосому), которая сливается с лизосомой, заполненной ферментами, с образованием аутолизосомы. Затем отходы утилизируются и повторно используются в клетке.

Система аутофагии работает благодаря белкам Atg5 и Atg7 – это так называемая классическая аутофагия. Однако совсем недавно были описаны несколько альтернативных Atg5-независимых механизмов аутофагии, биологическая роль которых остается неясной.

После идентификации альтернативных белков у дрожжей исследовательская группа сосредоточилась на его аналоге у млекопитающих – белке Wipi3. Когда исследователи отключили экспрессию Wipi3 в мышиных клеточных линиях и индуцировали альтернативную аутофагию, прекратилось образование аутолизосом, что доказывает важную роль Wipi3 для альтернативной аутофагии.

Мыши, имеющие делецию Wipi3 в клетках мозга, демонстрировали двигательные нарушения, наиболее часто наблюдаемые у пациентов с нейродегенеративными заболеваниями, при этом исследователи также отметили накопление железа и метаболизирующего железо белка церулоплазмина в клетках мозга опытных мышей.

Накопление железа считается возможным триггером различных нейродегенеративных расстройств и обычно связано с аномальным накоплением железосвязывающих белков. Белок Wipi3, как подтвердило исследование, может предотвращать это токсичное накопления железа.

Удивительно, что мыши с дефицитом Wipi3 и мыши с дефицитом Atg7 демонстрировали сходные двигательные нарушения, но разные клеточные изменения – значит, оба механизма аутофагии (классический и альтернативный) независимо друг от друга защищают нейроны. Отключение и Wipi3, и Atg7 у мышей почти всегда было фатальным.

autophagy1.jpg

Нарушение двигательной активности мышей с отсутствием Wipi3 в возрасте 10 недель.
(а) хватательный рефлекс наблюдается у контрольных мышей.
(b) анализ следов показал двигательный дефицит у мышей без Wipi3.

autophagy2.jpg

Накопление железа и церулоплазмина у мышей без Wipi3. Криосрезы мозжечка мышей окрашивали берлинским синим (а) и иммуноокрашивали антителами против церулоплазмина (зеленый) и против кальбиндина (красный) (b). Синие пятна указывают отложения железа.

Исследователи надеются, что эта работа может привести к разработке нейропротекторных препаратов. Предварительные тесты показывают, что сверхэкспрессия Dram1, другого белка, связанного с альтернативной аутофагией, может обратить вспять эффекты делеции Wipi3 и лечь в основу будущих методов лечения различных нейродегенеративных заболеваний.

Статья H.Yamaguchi et al. Wipi3 is essential for alternative autophagy and its loss causes neurodegeneration опубликована в журнале Nature Communications.

Аминат Аджиева, портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам TMDU: Taking Out the Trash is Essential for Brain Health.


Читать статьи по темам:

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

Читать также:

Мозг, исцели себя сам

Недавно открытый подтип незрелых нейтрофилов может останавливать отмирание нейронов и даже восстанавливать связи между ними.

читать

Смена персонала

В экспериментах на мышах ученым удалось заменить неработающих клеточных «уборщиков» – причину нейродегенеративных заболеваний.

читать

Защитник синапсов

Ученые из Техасского университета открыли новый класс белков, которые помогают предотвратить разрушительные процессы в мозге.

читать

Молодой костный мозг улучшает память

Трансплантация костного мозга молодых мышей старым предотвращала угасание познавательной функции.

читать

Фибриноген тормозит ремиелинизацию

Исследователи из Института Глэдстоун обнаружили интересную взаимосвязь восстановления миелина с белками плазмы крови.

читать