Болезнь Хантингтона и микроРНК

Группа Йохана Якобсона изучает генную регуляцию в клетках головного мозга и влияние этого процесса на развитие, в частности, нейродегенеративных заболеваний. С этой целью они исследуют роль в генной регуляции молекул микроРНК. (Рис. Bengt Mattsson)

Ученые из Лундского университета (Lund University) установили прямую связь между агрегацией белков в нейронах, типичной для нейродегенеративных заболеваний, и регуляцией экспрессии генов при болезни Хантингтона. Результаты их исследования открывают путь к разработке новых терапевтических стратегий лечения болезней, обусловленных повреждением базисного механизма, посредством которого клетки могут разрушать и повторно использовать свои компоненты. Этот процесс, называемый аутофагией, нарушен, в частности, при болезни Хантингтона и других нейродегенеративных заболеваниях.

Исследование, проведенное на культурах клеток, мышиных моделях, а также на человеческих тканях умерших пациентов с болезнью Хантингтона, опубликовано в журнале Cell Reports.

Подобно таким заболеваниям как болезни Паркинсона и Альцгеймера, болезнь Хантингтона характеризуется накоплением неправильно свернутых белков, или белковых агрегатов, в нервных клетках мозга. Функция этих клеток нарушена, сигнальные пути потеряны. При болезни Хантингтона, наследственном неизлечимом нейродегенеративном заболевании, это приводит к комплексу неврологических, моторных, когнитивных и психиатрических симптомов.

«О том, почему образуются белковые агрегаты или каким образом они вовлечены в развитие болезни, мы знаем очень мало. Однако наше исследование показывает, что экспрессия мутантного гена хантингтина снижает способность нервных клеток разрушать и рециклировать клеточный материал, что приводит к накоплению белка AGO2», - говорит руководитель исследования Йохан Якобсон (Johan Jakobsson), специалист в области молекулярной нейрогенетики.

Накопление белка AGO2 можно заблокировать путем активации механизма, разрушающего и перерабатывающего клеточный материал, известного как аутофагия. Так как белок AGO2 важен для функции микроРНК, исследователи установили, что изменения в механизме аутофагии приводят и к значительным изменениям активности микроРНК.

МикроРНК (miRNA) – очень маленькие, но мощные молекулы – играют важную роль в регуляции генов, то есть влияют на активность определенного гена – определяют, насколько много определенных белков должно быть синтезировано в клетках.

«Наше исследование указывает на то, что изменение уровней микроРНК является ранним признаком болезни Хантингтона и результатом изменений в процессе аутофагии. Это предполагает прямую связь между агрегацией белка и регуляцией генов», - комментирует полученные данные Каролина Пиркс (Karolina Pircs), член исследовательской группы Йохана Якобсона.

По мнению исследователей, результаты их работы - это аргумент в пользу разработки для лечения болезни Хантингтона и других нейродегенеративных заболеваний препаратов, активирующих аутофагию.

«Если нам удастся найти правильный способ активировать аутофагию, мы, возможно, сможем эффективно лечить эти заболевания на ранней стадии. Именно над этим сейчас и работает наша лаборатория», - заключает Йохан Якобсон.

По материалам

Powerful molecules provide new findings about Huntington’s disease

Оригинальная статья:

Karolina Pircs, Rebecca Petri, Sofia Madsen, Per Ludvik Brattås, Romina Vuono, Daniella R. Ottosson, Isabelle St-Amour, Bob A. Hersbach, Monika Matusiak-Brückner, Sofia Hult Lundh, Åsa Petersén, Nicole Déglon, Sébastien S. Hébert, Malin Parmar, Roger A. Barker, Johan Jakobsson. Huntingtin Aggregation Impairs Autophagy, Leading to Argonaute-2 Accumulation and Global MicroRNA Dysregulation