Piektdiena, 2013. gada 29. novembris. Pētnieku grupa ir piešķīrusi jaunu skaidrību tēlam, kā mijiedarbība starp gēniem un vidi var nogalināt nervu šūnas, kas ražo dopamīnu, kas ir neirotransmiters, kas sūta ziņojumus smadzeņu daļai, kas Tas kontrolē kustību un koordināciju.
Viņa atklājumi, kas aprakstīti rakstā, kas publicēts šīs trešdienas digitālajā izdevumā 'Cell', ietver tādas molekulas identificēšanu, kas aizsargā neironus pret pesticīdu bojājumiem.
"Pirmoreiz mēs esam izmantojuši cilvēka cilmes šūnas, kas iegūtas no Parkinsona slimības pacientiem, lai parādītu, ka ģenētiskā mutācija apvienojumā ar pesticīdu iedarbību rada“ dubultā trieciena ”scenāriju, veidojot brīvos radikāļus neironos, kas deaktivizē molekulāros ceļus. specifiski, kas izraisa nervu šūnu nāvi, "skaidro Stjuarts Liptons, MD, Ph.D., profesors un Del E. Webb Sanford centra direktors - Burnhamas neirozinātnes novecošanās un cilmes šūnu pētījumu medicīnas pētījumu institūts un pētījuma galvenais autors.
Līdz šim saikne starp pesticīdiem un Parkinsona slimību galvenokārt bija balstīta uz pētījumiem ar dzīvniekiem un epidemioloģiskiem pētījumiem, kas parādīja paaugstinātu patoloģiju risku lauksaimnieku, lauku iedzīvotāju un citu starpā, kas pakļauti lauksaimniecības ķimikālijām.
Jaunajā pētījumā Liptons kopā ar Rajeshu Ambasudhanu, “Del E. Webb centra” pētījumu docentu Arizonā un Rūdolfu Jaenishu, Vaithedas Biomedicīnas pētījumu institūta dibinātāju Kembridžā, Masačūsetsā, un Bioloģijā Masačūsetsas Tehnoloģiju institūtā (MIT) tika izmantotas Parkinsona pacientu ādas šūnas, kurām bija mutācija gēnā, kas kodē olbaltumvielu, ko sauc par alfa-sinukleīnu.
Alfa-sinukleīns ir galvenā olbaltumviela, kas atrodama Lewy ķermeņos, olbaltumvielu grupās, kas ir Parkinsona slimības patoloģiskā pazīme. Izmantojot pacientu ādas šūnas, pētnieki izveidoja inducētas pluripotenciālas cilvēka šūnas (hiPSC) ar šo mutāciju un pēc tam koriģēja alfa-sinukleīna mutāciju citās šūnās.
Tālāk šī darba autori pārprogrammēja visas šīs šūnas, lai tās pārveidotu par īpaša veida nervu šūnām, kas ir bojātas Parkinsona slimībā, neironiem, kuru nosaukums ir A9, tādējādi radot divus identisku neironu komplektus visos aspektos, izņemot mutāciju. alfa-sinukleīns, kas satur dopamīnu.
"Normālu un mutantu neironu iedarbība uz pesticīdiem, ieskaitot parakvātu, manebu un rotenonu, radīja pārmērīgus brīvos radikāļus šūnās ar mutāciju, izraisot dopamīnu saturošu neironu bojājumus, kas noveda pie šūnu nāves, " atklāja Frenks Soldners., zinātniskais pētnieks Jaenisch laboratorijā un pētījuma līdzautors.
“Del E. Webb Center” pētnieks un darba autors Skots Raiens piebilda, ka šo pesticīdu kaitīgā ietekme tika novērota ar īsu iedarbību devās, kas ir daudz zemākas par līmeni, ko pieņēmusi ASV Vides aizsardzības aģentūra (EPA)., saīsinājumā angļu valodā).
Piekļuve ģenētiski saderīgiem neironiem, izņemot vienu mutāciju, vienkāršo ģenētiskā ieguldījuma interpretāciju pesticīdu izraisītajā neironu nāvē. Šajā gadījumā pētnieki spēja noteikt, kā šūnas ar mutāciju, saskaroties ar pesticīdiem, izjauc galveno mitokodriju ceļu ar nosaukumu MEF2C-PGC1alpha, kas parasti aizsargā neironus, kas satur dopamīnu.
Brīvie radikāļi uzbruka MEF2C proteīnam, kas noved pie šī ceļa funkcijas zaudēšanas, kas pretējā gadījumā būtu pasargājis nervu šūnas no pesticīdiem. "Kad mēs sapratām ceļu un molekulas, kuras mainīja pesticīdi, mēs izmantojām augstas veiktspējas testu, lai identificētu molekulas, kas varētu kavēt brīvo radikāļu iedarbību šajā ceļā, " sacīja Liptons.
Viena no identificētajām molekulām bija izoksazols, kas aizsargāja mutantus neironus no šūnu nāves, ko izraisīja analizētie pesticīdi. Vairāki medikamenti, ko apstiprinājusi ASV zāļu aģentūra (FDA), satur izoksazola atvasinājumus, kas liek domāt, ka šie atklājumi, pēc Lipton teiktā, var būt potenciāli klīniski nozīmīgi šo zāļu atkārtotai izmantošanai Parkinsona slimības ārstēšanai.
Lai arī pētījums skaidri parāda saistību starp mutāciju, vidi un dopamīna saturošajiem neironiem nodarīto kaitējumu, tas neizslēdz, ka svarīgas ir arī citas mutācijas un ceļi. Komanda plāno izpētīt papildu molekulāros mehānismus, kas parāda, kā gēni un vide mijiedarbojas, lai veicinātu Parkinsona slimību un citas neirodeģeneratīvas slimības, piemēram, Alcheimera slimību un amiotrofisko laterālo sklerozi.
"Ņemot vērā zināšanas par mutācijām, kas indivīdam rada noslieci uz šīm slimībām, mēs ceram nākotnē paredzēt, kam jo īpaši vajadzētu izvairīties no pakļaušanas videi. Turklāt mēs varēsim atklāt pacientus, kuriem ārstēšana var būt izdevīga specifiskas, kas var novērst, ārstēt vai, iespējams, izārstēt šīs slimības, "secināja Liptons.
Avots:
Tags:
Reģenerācija Uzturs Izrakstīšanās
Viņa atklājumi, kas aprakstīti rakstā, kas publicēts šīs trešdienas digitālajā izdevumā 'Cell', ietver tādas molekulas identificēšanu, kas aizsargā neironus pret pesticīdu bojājumiem.
"Pirmoreiz mēs esam izmantojuši cilvēka cilmes šūnas, kas iegūtas no Parkinsona slimības pacientiem, lai parādītu, ka ģenētiskā mutācija apvienojumā ar pesticīdu iedarbību rada“ dubultā trieciena ”scenāriju, veidojot brīvos radikāļus neironos, kas deaktivizē molekulāros ceļus. specifiski, kas izraisa nervu šūnu nāvi, "skaidro Stjuarts Liptons, MD, Ph.D., profesors un Del E. Webb Sanford centra direktors - Burnhamas neirozinātnes novecošanās un cilmes šūnu pētījumu medicīnas pētījumu institūts un pētījuma galvenais autors.
Līdz šim saikne starp pesticīdiem un Parkinsona slimību galvenokārt bija balstīta uz pētījumiem ar dzīvniekiem un epidemioloģiskiem pētījumiem, kas parādīja paaugstinātu patoloģiju risku lauksaimnieku, lauku iedzīvotāju un citu starpā, kas pakļauti lauksaimniecības ķimikālijām.
Jaunajā pētījumā Liptons kopā ar Rajeshu Ambasudhanu, “Del E. Webb centra” pētījumu docentu Arizonā un Rūdolfu Jaenishu, Vaithedas Biomedicīnas pētījumu institūta dibinātāju Kembridžā, Masačūsetsā, un Bioloģijā Masačūsetsas Tehnoloģiju institūtā (MIT) tika izmantotas Parkinsona pacientu ādas šūnas, kurām bija mutācija gēnā, kas kodē olbaltumvielu, ko sauc par alfa-sinukleīnu.
Alfa-sinukleīns ir galvenā olbaltumviela, kas atrodama Lewy ķermeņos, olbaltumvielu grupās, kas ir Parkinsona slimības patoloģiskā pazīme. Izmantojot pacientu ādas šūnas, pētnieki izveidoja inducētas pluripotenciālas cilvēka šūnas (hiPSC) ar šo mutāciju un pēc tam koriģēja alfa-sinukleīna mutāciju citās šūnās.
Tālāk šī darba autori pārprogrammēja visas šīs šūnas, lai tās pārveidotu par īpaša veida nervu šūnām, kas ir bojātas Parkinsona slimībā, neironiem, kuru nosaukums ir A9, tādējādi radot divus identisku neironu komplektus visos aspektos, izņemot mutāciju. alfa-sinukleīns, kas satur dopamīnu.
"Normālu un mutantu neironu iedarbība uz pesticīdiem, ieskaitot parakvātu, manebu un rotenonu, radīja pārmērīgus brīvos radikāļus šūnās ar mutāciju, izraisot dopamīnu saturošu neironu bojājumus, kas noveda pie šūnu nāves, " atklāja Frenks Soldners., zinātniskais pētnieks Jaenisch laboratorijā un pētījuma līdzautors.
“Del E. Webb Center” pētnieks un darba autors Skots Raiens piebilda, ka šo pesticīdu kaitīgā ietekme tika novērota ar īsu iedarbību devās, kas ir daudz zemākas par līmeni, ko pieņēmusi ASV Vides aizsardzības aģentūra (EPA)., saīsinājumā angļu valodā).
Piekļuve ģenētiski saderīgiem neironiem, izņemot vienu mutāciju, vienkāršo ģenētiskā ieguldījuma interpretāciju pesticīdu izraisītajā neironu nāvē. Šajā gadījumā pētnieki spēja noteikt, kā šūnas ar mutāciju, saskaroties ar pesticīdiem, izjauc galveno mitokodriju ceļu ar nosaukumu MEF2C-PGC1alpha, kas parasti aizsargā neironus, kas satur dopamīnu.
Brīvie radikāļi uzbruka MEF2C proteīnam, kas noved pie šī ceļa funkcijas zaudēšanas, kas pretējā gadījumā būtu pasargājis nervu šūnas no pesticīdiem. "Kad mēs sapratām ceļu un molekulas, kuras mainīja pesticīdi, mēs izmantojām augstas veiktspējas testu, lai identificētu molekulas, kas varētu kavēt brīvo radikāļu iedarbību šajā ceļā, " sacīja Liptons.
Viena no identificētajām molekulām bija izoksazols, kas aizsargāja mutantus neironus no šūnu nāves, ko izraisīja analizētie pesticīdi. Vairāki medikamenti, ko apstiprinājusi ASV zāļu aģentūra (FDA), satur izoksazola atvasinājumus, kas liek domāt, ka šie atklājumi, pēc Lipton teiktā, var būt potenciāli klīniski nozīmīgi šo zāļu atkārtotai izmantošanai Parkinsona slimības ārstēšanai.
Lai arī pētījums skaidri parāda saistību starp mutāciju, vidi un dopamīna saturošajiem neironiem nodarīto kaitējumu, tas neizslēdz, ka svarīgas ir arī citas mutācijas un ceļi. Komanda plāno izpētīt papildu molekulāros mehānismus, kas parāda, kā gēni un vide mijiedarbojas, lai veicinātu Parkinsona slimību un citas neirodeģeneratīvas slimības, piemēram, Alcheimera slimību un amiotrofisko laterālo sklerozi.
"Ņemot vērā zināšanas par mutācijām, kas indivīdam rada noslieci uz šīm slimībām, mēs ceram nākotnē paredzēt, kam jo īpaši vajadzētu izvairīties no pakļaušanas videi. Turklāt mēs varēsim atklāt pacientus, kuriem ārstēšana var būt izdevīga specifiskas, kas var novērst, ārstēt vai, iespējams, izārstēt šīs slimības, "secināja Liptons.
Avots:
