Приз HDBuzz, занявший второе место в 2012 году: плодовые мушки, неисправные соединения и болезнь Хантингтона
Недавнее исследование на плодовых мушках выявило новую связь между синапсами и БГ
Внимание: Автоматический перевод — возможность ошибок
Чтобы как можно быстрее распространить новости об исследованиях и испытаниях HD среди как можно большего числа людей, эта статья была автоматически переведена искусственным интеллектом и еще не была проверена редактором-человеком. Хотя мы стараемся предоставлять точную и доступную информацию, переводы ИИ могут содержать грамматические ошибки, неправильные толкования или неясные формулировки.Для получения наиболее достоверной информации, пожалуйста, обратитесь к оригинальной английской версии или вернитесь позже, чтобы получить полностью отредактированный человеком перевод. Если Вы заметили существенные проблемы или если Вы являетесь носителем этого языка и хотели бы помочь в улучшении точности перевода, пожалуйста, обращайтесь по адресу editors@hdbuzz.net.
Синапсы, соединения между нейронами, могут оказаться хорошей мишенью для терапии болезни Хантингтона. Недавние исследования выявили новый элемент головоломки, касающийся синапсов и БГ, а также новую цель, к которой следует стремиться.
Эта статья доктора Тамары Маиури из Университета Макмастера заняла второе место в конкурсе HDBuzz 2012 Prize for Young Science Writers. Поздравляем Тамару, которая получает 150 фунтов стерлингов и присоединилась к нашей команде штатных авторов.
Немного о синапсах
Общение между клетками мозга имеет первостепенное значение для правильного функционирования мозга. Постоянно отправляется очень много сообщений между нейронами — все они замысловато организованы для управления функциями организма. Соединения между нейронами, которые обеспечивают передачу этих сообщений, называются синапсами.
В синапсе края соединяющихся клеток сближаются очень близко — достаточно близко, чтобы обмениваться пакетами молекул, называемыми нейротрансмиттерами. Этот тип обмена сообщениями — довольно сложный процесс. Множество различных молекул участвуют в высвобождении нейротрансмиттеров из одной клетки и принятии их в следующей клетке.
Представьте себе маленький пузырек (технически он называется везикулой), содержащий нейротрансмиттеры внутри первой клетки. Кожа пузырька, или мембрана, состоит из того же материала, что и край клетки. Когда пузырек соприкасается с краем клетки, мембраны соединяются, и содержимое пузырька (нейротрансмиттеры) выбрасывается наружу.
Теперь нейротрансмиттеры готовы к принятию соседней клеткой-реципиентом, инструктируя новую клетку делать то или иное. Представьте себе — эти сообщения обмениваются миллиардами каждую секунду! Это необходимо для того, чтобы мозг координировал все функции организма, поэтому важно, чтобы синапсы, соединения между нейронами, функционировали должным образом.
Синапсы — какая, гм, связь с болезнью Хантингтона?
Хотя мы знаем, что наследование мутации БГ вызывает заболевание, мы не совсем понимаем, как мутация оказывает свое пагубное воздействие. Ученые активно развивают несколько идей, чтобы найти подсказки для лечения БГ. Очевидно, что синапсы перестают работать должным образом очень рано у пациентов с БГ — задолго до появления симптомов. Это делает синаптическую дисфункцию привлекательной мишенью для возможной терапии БГ, поскольку вмешательство на этой стадии теоретически может замедлить или остановить потерю нейронов до ее начала.
Новые знания о болезни Хантингтона и синапсах
В исследовании, опубликованном исследовательской группой доктора Флавиано Джорджини из Лестерского университета в Англии, ученые перепрограммировали плодовых мушек, чтобы они несли мутацию болезни Хантингтона, а затем внимательно изучили синапсы личинок мух.
Они обнаружили, что мутация БГ вызывает проблемы в синапсах личинок, уменьшая синаптические везикулы, «пузырьки», отвечающие за доставку нейротрансмиттеров. Небольшой размер везикул затруднял передачу сообщений через синапс.
Исследователи не только наблюдали нарушение передачи сообщений в синапсах, но и изменения в поведении личинок при ползании. Да, все верно — поведение личинок при ползании. Исследователи знают, что эти маленькие существа тратят определенное количество времени на ползание по прямой линии и определенное количество времени на повороты. Изменения в моделях ползания, такие как эти, типичны для нейродегенерации у плодовых мушек.
«мутация БГ вызвала проблемы, уменьшив синаптические везикулы, „пузырьки“, которые доставляют нейротрансмиттеры»
Что могло происходить, чтобы мутация БГ вызывала эти меньшие везикулы, нарушение передачи сообщений и странное поведение при ползании у личинок?
В этом исследовании исследователи решили взглянуть на белок под названием Rab11. Для этого было несколько причин. Во-первых, известно, что Rab11 участвует в построении везикул. Во-вторых, продукт гена БГ — мутантный белок хантингтин — мешает Rab11 выполнять свою функцию в клетках. Фактически, команда из Лестера ранее обнаружила, что введение дополнительного Rab11 в плодовую мушку с БГ помогает бороться с нейродегенерацией.
На этот раз они просто спросили, может ли Rab11 быть связью, соединяющей мутантный хантингтин с везикулами малого размера и синаптической дисфункцией у личинок. Чтобы ответить на этот вопрос, они ввели дополнительный Rab11 в личинки с мутацией БГ, чтобы посмотреть, сможет ли он решить проблему. Дополнительный Rab11 не только восстановил размер везикул у личинок, но и улучшил передачу сообщений и вернул поведение при ползании в норму.
Итак… проблема решена?
Заядлые читатели HDBuzz прекрасно знают: исследования болезни Хантингтона не так просты! В дополнение к этим новым знаниям о роли Rab11 в синаптической дисфункции, могут быть и другие способы, которыми Rab11 участвует в БГ. Например, нейронам также нужен Rab11 для поглощения топлива в виде глюкозы. Считается, что мутантный хантингтин также мешает этому процессу.
Известно, что другие аспекты функционирования синапсов также способствуют развитию болезни Хантингтона. Мутантный хантингтин может мешать функции ферментов ФДЭ (фосфодиэстеразы), которые расщепляют сигнальные молекулы на дальней стороне синапсов. Эти ферменты ФДЭ являются ключевой мишенью для исследований лекарств от БГ.
Не говоря уже о том, что плодовые мушки и люди очень разные! Хотя у ученых есть веские основания полагать, что связь Rab11-хантингтин верна и для людей, потребуется немало исследований, прежде чем мы сможем понять, как именно все эти факторы влияют на БГ у пациентов-людей.
Важно помнить об основных исследованиях, подобных этому, то, что они предоставляют новые способы взглянуть на проблему БГ — то есть новые направления для терапии. Это исследование говорит нам, что что бы мутантный хантингтин ни делал, чтобы испортить синапсы, Rab11 участвует в этом. Это делает Rab11 частью головоломки, к которой ученые могут стремиться при разработке методов лечения БГ — если мутантный хантингтин вмешивается в функцию Rab11, есть надежда, что можно разработать лекарство для восстановления функции Rab11 и обратить вспять вредные последствия унаследованной мутации.
