Увредени протеини водят до смъртта на нервните клетки при болест на Хънтингтън

Акценти

Изследователска група от Университета Утрехт, Нидерландия, установява, че нервните клетки при хората с болестта на Хънтингтън умират масово, тъй като има натрупвания на увредени HTT протеинови молекули, които разрушават мембраната на ядрата им и правят невъзможно възстановяването на целостта й.

Изследването

Екипът на проф. Лукас Капитейн открива поредния начин, по който токсичните протеинови молекули, свързани с развитието на болестта на Хънтингтън, са в състояние не само да увредят нервните клетки, но и да ги умъртвят.

Оказва се, че те пробиват дупки в мембраната, която отделя ядрото от останалата част на клетката и така уврежда ДНК и променя активността на гените.

„Вероятно подобни процеси играят важна роля в развитието на голям брой други невродегенеративни заболявания, при чиито носители се наблюдава масово загиване на невроните, например някои видове амиотрофична латерална склероза“, пояснява проф. Лукас Капитейн.

За да проучат ролята на натрупванията, изследователите подготвят няколко варианта на HTT гени с различен брой повтарящи се области, свързани с образуването на токсични натрупвания на HTT протеина. След това въвеждат вариациите в невронни култури и наблюдават как се променя вътрешната структура на тези клетки.

Натрупванията на увредените протеинови молекули започват да си взаимодействат с обвивката на невронното ядро и да го увреждат. Случва се, когато има достатъчно голям брой повторения в HTT гена.

Резултатите

Наблюденията показват, че за осем часа подобни увреждания се появяват на повърхността на мембраните на близо една трета от невроните, които екипът изследва. В някои от случаите те се появяват няколко пъти наведнъж. Оказва се още, че натрупването на увредени HTT протеинови молекули причинява необратимо увреждане на структурата на ядрената обвивка, което от своя страна води до дефекти на голям брой гени и до появата на „белези“ на повърхността на ядрената обвивка. Техни аналози се срещат често в невроните на носителите на болестта на Хънтигтън.

С течение на времето тези смущения в ядрената обвивка предизвикват увреждане на ДНК на нервната клетка и неправилно регулиране на гени.

Появата на голям брой такива увреждания в структурата на обвивката на ядрото на невроните води до това, че съдържанието на ядрото навлиза вв цитоплазмата на клетките както и до активирането на клетъчните защитни системи, които заставят клетката да се самоунищожи – случва се, когато настъпи фатално увреждане на ядрото.

>>>Три протеина от комплекса PIDDosome играят важна роля за възникването на невродегенеративни заболявания

И това е причината невроните да умират масово, което от своя страна води до развитието на характерните симптоми на болестта на Хънтингтън.

Резултатите от проучването са публикувани в списанието Journal of Cell Biology.

Както поясняват авторите механизмите на токсичност, които водят до сложната патология на болестта на Хънтингтън, продължават да бъдат разбрани частично.

>>>Неизвестни до днес изменения в невронните вериги може да са причина за болестта на Хънтингтън

Усилията им са свързани именно с възможността да има повече яснота за тези процеси, защото заболяването е инвалидизиращо и представлява опустошително невродегенеративно разстройство, причинено от мутация в HTT гена. В резултат на това клетките произвеждат необичайно големи версии на протеина, което води до увреждания.

Проблемът е, както пишат авторите, че: „Липсва единно разбиране на патологията на болестта, но агрегацията на polyQ е свързана с широк спектър от клетъчни дефекти, включително и от намален контрол на качеството на протеините и на нарушена бариерна функция на ядрената обвивка.“