Protein ‚Eato‘ hraje překvapivou roli při ochraně mozku

Tým vědců na Cornell University objevil ovocné mušky, který by mohl změnit způsob, jakým chápeme mozkové onemocnění, jako jsou Alzheimerovy choroby a Parkinson’s u lidí.

Vědci zjistili, že eato-ovocný protein, jehož protějšky u savců byli již známí tím, že pomáhají mozkovým buňkám zbavit se škodlivých tuků-má vlastně mnohem větší práci. Chrání nejen neurony před zničením, ale také zvyšuje účinnost, kterou volají ostatní buňky fagocytyVyčistěte poškozené neurony. Vědci použili Drosophila ovocné mouchykteré se běžně používají v experimentech, protože mají mnoho stejných základních biologických procesů jako lidé.

Xinchen Chen, doktorský student pracující s Chun Han, Nancy M. a Samuelem C. Flemingem docentem Molekulární biologie a genetika na College of Agriculture and Life Sciences a Cornell’s Weill Institute for Cell and Molecular Biology zjistili, že když Eato chybí v neuronech, tyto neurony zemřely, ale ne samy o sobě. Místo toho byly fagocyty použity k zabíjení a jídlu neuronů.

Studie, která by mohla naznačovat nové strategie léčby neurodegenerativních onemocnění, jako je Alzheimerova choroba, je, Publikováno v Pokroky vědy.

Vědci zjistili, že když jsou mozkové buňky stresovány nebo začínají zemřít, na jejich povrchu se objeví speciální signál „eat-me“ ve formě mastné molekuly zvané fosfatidylserin (PS), který se převrátí na vnější stranu buňky. Tento signál PS působí jako vlajka, která říká fagocyty: „Tento neuron lze vyčistit a pohltit,“ a pomáhá fagocytům vyhýbat se nesprávnému identifikaci cíle destrukce.

Normálně pomáhá Eato udržovat tuto vlajku skrytou, když jsou buňky stále zdravé. Ale bez Eato se PS objeví příliš brzy – i když neuron není opravdu poškozen – způsobuje fagocyty, aby zničily dokonale dobré mozkové buňky. To ukazuje na potenciální terapeutické dráhy k zastavení neurodegenerace u nemocí, jako jsou Alzheimerovy choroby a Parkinson’s.

Eato je členem proteinové rodiny zvané ABCA transportéry, z nichž se skládá membránové proteiny Zásadní pro udržení správné homeostázy lipidů v buňkách. Je již známo, že dva lidské transportéry ABCA (ABCA1 a ABCA7) jsou spojeny s Alzheimerovou chorobou, řekl Han. Několik dalších souvisí s jinými druhy neurodegenerativních onemocnění.

Alzheimerova choroba je nejčastější příčinou demence a pátou hlavní příčinou úmrtí u dospělých starších 65 let, která se stává běžnějším, jak populace stárne. V roce 2020, Alzheimerova péče Cena asi 305 miliard USDA toto číslo by mohlo v budoucnu projít 1 bilionem dolarů.

Studie nadace Michaela J. Foxe zjistila, že celkové náklady na Parkinsonovu chorobu jednotlivcům, rodinám a vládě Spojených států jsou každý rok 51,9 miliardy dolarů, přičemž 25,4 miliardy USD je způsobeno přímými zdravotními náklady (např. Hospitalizace, léky) a 26,5 miliardy USD v NON NON.Zdravotní náklady Stejně jako zmeškaná práce, ztracená mzda, časný nucený odchod do důchodu a čas pečovatele rodiny.

„Pracujeme na tom, jak fagocyty jedí neurony od roku 2018, když jsme založil systém, který bude vidět expozici PS U neuronů v Drosophile, „řekl Han.

Objevy však nebyly to, co se očekávalo. Tým zjistil, že pokud je Eato odstraněn z neuronů i fagocytů, poškození klesá, což ukazuje, že Eato má dvojitou roli – oba chrání neurony a pomáhá fagocyty detekovat PS exponované na neuronech.

„Eatoova dvojí role při potlačování expozice fosfatidylserinu (PS) je zcela překvapivá a nebyla předpovězena na základě předchozích zjištění na jiných transportérech ABCA,“ řekl Han. „Zdá se, že Eato funguje jinak v neuronech a gliích, i když v obou typech buněk potlačuje expozici PS.“

Han a jeho tým věří, že tato zjištění by nakonec mohla vést k novým způsobům, jak zacházet s nemocemi jako Alzheimerovy choroby tím, že zabrání zdravým neuronů, aby byly omylem odstraněny. Ve skutečnosti dokonce zjistili, že odstranění PS vystaveného na neuronech s deficitem eato brání degeneraci neuronů.

„Mechanismy, které jsme objevili pro Eato, jsou velmi nové a navrhují cesty, které by mohly přispět k těmto neurodegenerativním onemocněním,“ řekl Han. „Současná práce se zaměřuje na základní mechanismy … ale dokážu si představit ošetření, která se zaměřují na expozici PS s povrchem nebo schopnost Glia vidět expozici PS neurony může být užitečný pro prevenci pokroku neurodegenerativních onemocnění. “

Pochopením, jak vědci Weill Institute, porozuměli proteiny, jako je Eato, doufají, že najdou způsoby, jak zpomalit nebo dokonce zabránit některým z nejplabnějších a nejnebixistovanějších nemocí moderní medicíny. Prozatím je tento výzkum o krok blíže k odemknutí některých z největších záhad mozku.

Mezi další přispěvatele patřili Bei Wang, Ankita Sarkar, Zixian Huang, Nicolas Vergara Ruiz, Ann T. Yeung a Rachael Chen, všichni z Weill Institute for Cell and Molecular Biology na Cornell University.