logo

Пользовательского поиска

Sunday 22nd of July 2018

Повреждение ДНК происходит в рамках нормальной деятельности мозга

Печать E-mail
Рейтинг пользователей: / 0
ХудшийЛучший 
Актуальные темы - Болезнь Альцгеймера
Автор: Administrator   
24.03.2013 22:15

 

Нейроны. Ученые Института Гладстона открыли, что определенный тип повреждения ДНК, давно считавшийся особенно разрушительным для клеток головного мозга, в действительности может быть нормальным, непатологическим процессом.

Нейроны. Ученые Института Гладстона открыли, что определенный тип повреждения ДНК, давно считавшийся особенно разрушительным для клеток головного мозга, в действительности может быть нормальным, непатологическим процессом. (Фото: © Roberto Robuffo/Fotolia)


Ученые Института Гладстона (Gladstone Institutes) установили, что определенный тип повреждения ДНК, долго считавшийся особенно разрушительным для клеток головного мозга, может в действительности быть частью нормального, непатологического процесса. Более того, ученые выяснили, что в мозге мышей с моделями болезни Альцгеймера в этом процессе происходят сбои, и определили две терапевтические стратегии, позволяющие подавить развитие этих нарушений.


Ученым хорошо известно, что повреждение ДНК происходит в каждой клетке, и общее количество таких повреждений с возрастом увеличивается. Один конкретный тип повреждения ДНК, известный как двухцепочечный разрыв (ДР, double-strand break, DSB), уже давно считается главной движущей силой возрастных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера. Однако старший научный сотрудник Института Гладстона Леннарт Муке (Lennart Mucke), MD, и сотрудники его лаборатории сообщают в журнале Nature Neuroscience, что двухцепочечные разрывы ДНК нейронов могут быть и частью нормальных функций головного мозга, в частности, обучения – до тех пор пока такие разрывы жестко контролируются и вовремя репарируются. Более того, накопление в мозге белка бета-амилоида – общепризнанная основная причина болезни Альцгеймера – увеличивает количество нейронов с двухцепочечными разрывами и задерживает их репарацию.

«То, что накопление и репарация двухцепочечных разрывов ДНК может быть частью нормального обучения, – новое и интригующее открытие», - комментирует полученные в Институте Гладстона результаты Фред Гейдж (Fred Gage), PhD, из Института биологических исследований Солка (Salk Institute for Biological Studies), не принимавший участия в этом исследовании. «Открытие того, что у мышей с моделями болезни Альцгеймера наблюдается более высокий исходный уровень не восстановленных двухцепочечных разрывов, повышает значение этих данных и предлагает новое понимание механизмов, лежащих в основе этой смертельной болезни».

В лабораторных экспериментах две группы мышей были помещены в новую для них окружающую среду с незнакомыми зрительными, обонятельными и тактильными ощущениями. Одна группа мышей была генетически модифицирована для имитации ключевых аспектов болезни Альцгеймера, другая составляла контроль. Процесс изучения среды стимулировал нейроны животных, так как клетки обрабатывали новую информацию. Через два часа обе группы мышей были возвращены в знакомые им «домашние» условия.

Руководитель неврологических исследований в Институте Гладстона Леннарт Муке (Lennart Mucke), MD, профессор нейробиологии и неврологии Калифорнийского университета в Сан-Франциско.

 

Руководитель неврологических исследований в Институте Гладстона Леннарт Муке (Lennart Mucke), MD, профессор нейробиологии и неврологии Калифорнийского университета в Сан-Франциско. (Фото: biotech-sf.blogspot.ru)

 

 

 

 

Затем ученые оценили уровни ДР в нейронах мышей по их маркерам. Животные контрольной группы демонстрировали увеличение количества двухцепочечных разрывов сразу после изучения новой среды, но после возвращения в привычные условия это количество снижалось.

«Сначала мы были удивлены появлением ДР в нейронах мозга здоровых мышей», - говорит Эльза Сюбербьелль (Elsa Suberbielle), DVM, PhD, ведущий автор статьи. «Но тесная связь между стимуляцией нейронов и двухцепочечными разрывами и данные о том, что эти разрывы восстанавливались после возвращения мышей в привычную для них окружающую среду, показывают, что ДР являются неотъемлемой частью нормальной деятельности мозга. Мы считаем, что, способствуя быстрым изменениям в переводе нейрональной ДНК в белки, участвующие в запоминании, эта модель повреждения-репарации может способствовать обучению животных».

В группе мышей с имитацией болезни Альцгеймера уровни ДР были выше уже в начале, а в процессе стимуляции нейронов они поднимались еще выше. Кроме того, ученые наблюдали существенную задержку в процессе репарации ДНК.

Чтобы противодействовать накоплению двухцепочечных разрывов, исследователи впервые использовали терапевтический подход, основанный на результатах двух недавних исследований. Одно из этих исследований – работа доктора Муке и его группы – показало, что широко используемый антиэпилептический препарат леветирацетам (levetiracetam) может улучшать нейронные связи и память как в мышиных моделях болезни Альцгеймера, так и у пациентов на ранних стадиях этого заболевания. У мышей, получавших этот утвержденный FDA препарат, было меньше двухцепочечных разрывов. Вторая стратегия заключалась в генетической модификации мышей – подавлении экспрессии у них тау-белка – еще одного протеина, вовлеченного в развитие болезни Альцгеймера. Эта манипуляция, которая, как было установлено ранее, предотвращает аномальную активность мозга, предотвращает и чрезмерное накопление двухцепочечных разрывов.

Данные, полученные группой доктора Муке, говорят о том, что восстановление нормальной межнейронной коммуникации важно для отсрочивания проявлений болезни Альцгеймера – возможно, путем поддержания хрупкого баланса между повреждением и репарацией ДНК.

«В настоящее время у нас нет эффективных методов лечения, замедляющих, предотвращающих или останавливающих болезнь Альцгеймера, которой в одних только Соединенных Штатах страдают более 5 миллионов человек», - говорит доктор Муке, руководящий неврологическими исследованиями в Институте Гладстона, профессор нейробиологии и неврологии Калифорнийского университета в Сан-Франциско (University of California, San Francisco), с которым аффилирован Институт Гладстона. «Необходимость расшифровать причины болезни Альцгеймера и найти лучшие терапевтические решения никогда не была столь важной или неотложной. Наши результаты показывают, что легкодоступные препараты могут помочь защитить нейроны от некоторых типов повреждений, причиняемых этой болезнью. Мы планируем продолжить исследование этих терапевтических стратегий и надеемся достичь более глубокого понимания той роли, которую двухцепочечные разрывы играют в обучении и памяти и в нарушение этих важных функций мозга при болезни Альцгеймера».

 

 

По материалам

Gladstone Scientists Discover that DNA Damage Occurs as Part of Normal Brain Activity

 

Оригинальная статья:

Elsa Suberbielle, Pascal E Sanchez, Alexxai V Kravitz, Xin Wang, Kaitlyn Ho, Kirsten Eilertson, Nino Devidze, Anatol C Kreitzer, Lennart Mucke. Physiologic brain activity causes DNA double-strand breaks in neurons, with exacerbation by amyloid-β

 

© «Повреждение ДНК происходит в рамках нормальной деятельности мозга». 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 болезни Альцгеймера


Как бета-амилоид ослабляет синаптические связи: новое о NMDA-рецепторе

Расшифрован механизм подавления агрегации тау-белка метиленовым синим

Из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток создана модель болезни Альцгеймера

Экстракт зеленого чая предотвращает образование бета-амилоидных бляшек при болезни Альцгеймера

Визуализация глимфатического пути улучшит раннюю диагностику болезни Альцгеймера

Иммунизация бета-амилоидом подавляет аномальный рост сосудов головного мозга при болезни Альцгеймера

Бета-амилоид является триггером повышения уровня белка, приводящего к дисфункции нейронов при болезни Альцгеймера

Генетические маркеры указывают на второй путь развития болезни Альцгеймера

Раскрыта одна из главных тайн болезни Альцгеймера

Полифенолы какао противодействуют гибели нейронов при болезни Альцгеймера

 

 

Related Articles:
 

Vinaora Visitors Counter

mod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_counter
mod_vvisit_counterToday524
mod_vvisit_counterYesterday1222
mod_vvisit_counterThis week524
mod_vvisit_counterLast week7705
mod_vvisit_counterThis month20640
mod_vvisit_counterLast month29238
mod_vvisit_counterAll days4055086

We have: 96 guests, 7 bots online
Your IP: 54.225.32.164
 , 
Today: Июл 22, 2018

RSS

Новое на LST

Работает на Joomla!. Valid XHTML and CSS.