logo

Пользовательского поиска

Friday 21st of September 2018

Нарушению коммуникации между нейронами при болезни Альцгеймера способствует модифицированный фермент

Печать E-mail
Рейтинг пользователей: / 2
ХудшийЛучший 
Актуальные темы - Болезнь Альцгеймера
Автор: Administrator   
01.09.2011 09:49

 

Аномальные белки, образующие скопления в головном мозге и нарушающие когнитивные функции (мышление, обучение, память) – отличительный признак болезни Альцгеймера. Эти липкие белки преимущественно состоят из бета-амилоидных пептидов. Более глубокое понимание природы таких белков, механизма их образования и того негативного воздействия, которое они оказывают на функции мозга, несомненно, улучшит диагностику и лечение болезни Альцгеймера.


При болезни Альцгеймера связи между нейронами (показаны здесь зеленым) нарушаются аберрантным белком SNO-Cdk5.

При болезни Альцгеймера связи между нейронами (показаны здесь зеленым) нарушаются аберрантным белком SNO-Cdk5. (Фото: Томохиро Накамура, Sanford-Burnham Medical Research Institute)


Исследовательская группа под руководством Стюарта Липтона (Stuart Lipton), MD, PhD, из Медицинского научно-исследовательского института Сэнфорда-Бернема (Sanford-Burnham Medical Research Institute) установила, что индуцированное бета-амилоидом разрушение синапсов – контактов, опосредующих межнейронную коммуникацию, – стимулируется химической модификацией фермента Cdk5 (циклин-зависимая киназа-5). В отличие от здорового мозга, в мозге пациентов с болезнью Альцгеймера преимущественно присутствует эта измененная форма Cdk5 – SNO-Cdk5. Результаты исследования, опубликованные в интернет-издании Proceedings of the National Academy of Sciences, предполагают возможность использования SNO-Cdk5 в качестве мишеней новых препаратов для лечения болезни Альцгеймера.

Как известно, фермент Cdk5 играет важную роль в выживании и миграции нейронов. Доктор Липтон и его коллеги установили, что бета-амилоидные пептиды, отличительный признак болезни Альцгеймера, вызывают модификацию Cdk5 посредством химического процесса, называемого S-нитрозилированием. В этой реакции оксид азота (NO) взаимодействует с Cdk5, образуя SNO-Cdk5, и изменяет активность фермента.

После связывания с Cdk5 NO быстро переносится на другой белокDrp1, нарушая его функцию и приводя к фрагментации митохондрий – энергетических станций нейронов. Повреждение митохондрий влечет за собой разрушение синансов, которым для выполнения их функций обычно требуется много энергии.


Профессор Стюарт Липтон (Stuart Lipton), M.D., Ph.D.

 

Профессор Стюарт Липтон (Stuart Lipton), M.D., Ph.D.

(Фото: beaker.sanfordburnham.org)

 

 

 

«Такой сценарий разрушает связи между нейронами и, таким образом, память и когнитивные способности», - говорит доктор Липтон, профессор и директор Исследовательского центра неврологии, старения и стволовых клеток Вэбба (Del E. Webb Neuroscience, Aging and Stem Cell Research Center) Sanford-Burnham. Доктор Липтон является и практикующим невропатологом, наблюдающим пациентов с болезнью Альцгеймера. Его имя теснейшим образом связано с разработкой Мемантина (Namenda®) – последнего препарата для лечения болезни Альцгеймера, одобренного FDA (U.S. Food and Drug Administration).

В настоящем исследовании показана новая, ранее неизвестная функция Cdk5 – способность переносить NO от одного белка к другому. До сих пор единственной известной функцией Cdk5 считалось воздействие на функции других белков путем передачи им фосфатной группы в процессе, известном как фосфорилирование. Теперь же показано, что добавление к молекуле фермента NO позволяет ей S-нитрозилировать другие белки, в данном случае Drp1 митохондрий. В частности, перенос NO от SNO-Cdk5 к Drp1 индуцирует потерю синапсов – части нейронов, передающей электрохимические сигналы другим нервным клеткам. При болезни Альцгеймера потеря синапсов, как известно, коррелирует со степенью когнитивных нарушений.

Ученые сделали следующий шаг – сравнили уровни белка SNO-Cdk5 в ткани мозга здоровых людей и пациентов с болезнью Альцгеймера. Уровень SNO-Cdk5 оказался значительно выше у последних.

«Наши эксперименты с использованием ткани мозга пациентов с болезнью Альцгеймера придают этим открытиям очевидную клиническую значимость», - говорит доктор Липтон. «SNO-Cdk5 может стать новой мишенью для лечения этого тяжелейшего заболевания».


Срез нейронов, показывающий синапсы – зоны контактов между двумя нервными клетками. В синапсе электрический сигнал передается от одной клетки к следующей только в одном направлении. Достигший синапса электрический сигнал вызывает высвобождение химических веществ – нейромедиаторов – из пузырьков (показаны зеленым, в центре) пресинаптической клетки.  Молекулы  нейротрансмиттера пересекают микроскопическую щель между двумя клетками и связываются с рецепторами на постсинаптической клетке, что приводит в дальнейшей передаче электрических импульсов. Митохондрии, обеспечивающие клетку энергией, показаны оранжевым.

 

Срез нейронов, показывающий синапсы – зоны контактов между двумя нервными клетками. В синапсе электрический сигнал передается от одной клетки к следующей только в одном направлении. Достигший синапса электрический сигнал вызывает высвобождение химических веществ – нейромедиаторов – из пузырьков (показаны зеленым, в центре) пресинаптической клетки. Молекулы нейротрансмиттера пересекают микроскопическую щель между двумя клетками и связываются с рецепторами на постсинаптической клетке, что приводит в дальнейшей передаче электрических импульсов. Митохондрии, обеспечивающие клетку энергией, показаны оранжевым. (СЭМ) (Фото: Science Photo Library/C001/2597)


Исследование финансировалось Национальным институтом здравоохранения (National Institutes of Health), США.

На сегодня болезнью Альцгеймера страдают 5.3 миллиона американцев. Это заболевание занимает седьмое место среди ведущих причин смертности в США.

 

 

По материалам

Study Finds Enzyme Disrupting Nerve Cell Communication in Alzheimer’s Disease

 

Оригинальная статья:

Jing Qu, Tomohiro Nakamura, Gang Cao, Emily A. Holland, Scott R. McKercher, and Stuart A. Lipton. S-Nitrosylation activates Cdk5 and contributes to synaptic spine loss induced by β-amyloid peptide

 

© «Нарушению коммуникации между нейронами при болезни Альцгеймера способствует модифицированный фермент». Полная или частичная перепечатка материала разрешается при обязательной незакрытой от индексации, незапрещенной для следования робота активной гиперссылке на страницу Болезнь Альцгеймера. Письменное разрешение обязательно.

 

 

Еще о работе профессора Липтона


Новый препарат восстанавливает нервные синапсы при болезни Альцгеймера

Белок MEF2 может стать новой мишенью для лечения целого ряда нейродегенеративных заболеваний

 

 

и о болезни Альцгеймера


Новый подход к лечению болезни Альцгеймера: ученые планируют использовать клетки иммунной системы

Новая мишень в терапии болезни Альцгеймера - индуцируемая NO-синтетаза

В мозге пациентов с болезнью Альцгеймера понижен уровень белка убиквилина-1

Новый виновник болезни Альцгеймера: избыточный неоангиогенез

МикроРНК как ключевой регулятор способности к обучению и болезни Альцгеймера

Болезнь Альцгеймера может быть результатом инфекционного процесса, распространяющегося как прионные заболевания

Новое открытие противоречит доминирующей теории болезни Альцгеймера

Болезнь Альцгеймера: натуральный краситель превращает токсичные мелкие скопления бета-амилоида в безвредные зрелые бляшки

Уточнен состав нейрофибриллярных клубков при болезни Альцгеймера

Митохондриальный антиоксидант MitoQ замедляет проявление симптомов болезни Альцгеймера

 

 

Related Articles:
 

Vinaora Visitors Counter

mod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_counter
mod_vvisit_counterToday756
mod_vvisit_counterYesterday2264
mod_vvisit_counterThis week10203
mod_vvisit_counterLast week6312
mod_vvisit_counterThis month23842
mod_vvisit_counterLast month26517
mod_vvisit_counterAll days4114248

We have: 99 guests, 8 bots online
Your IP: 54.161.71.87
 , 
Today: Сен 21, 2018

RSS

Новое на LST

Работает на Joomla!. Valid XHTML and CSS.