Найдено недостающее звено в развитии болезни Паркинсона
logo

Пользовательского поиска

Friday 17th of August 2018

Найдено недостающее звено в развитии болезни Паркинсона

Печать E-mail
Рейтинг пользователей: / 0
ХудшийЛучший 
Актуальные темы - Болезнь Паркинсона
Автор: Administrator   
08.05.2013 18:37

 

Сердце мыши (показано серым) демонстрирует признаки сердечной недостаточности, так как в нем отсутствует белок Mfn2, недавно идентифицированный как ключевая молекула процесса отбраковки митохондрий. На сердце мыши наложена трубка сердца плодовой мушки, показанная в цвете. Она также демонстрирует признаки недостаточности, поскольку в ней отсутствует белок паркин – другая ключевая молекула системы контроля над качеством митохондрий. Молекулы, вовлеченные в развитие сердечной недостаточности, играют роль и в развитии болезни Паркинсона.

 

Сердце мыши (показано серым) демонстрирует признаки сердечной недостаточности, так как в нем отсутствует белок Mfn2, недавно идентифицированный как ключевая молекула процесса отбраковки митохондрий. На сердце мыши наложена трубка сердца плодовой мушки, показанная в цвете. Она также демонстрирует признаки недостаточности, поскольку в ней отсутствует белок паркин – другая ключевая молекула системы контроля над качеством митохондрий. Молекулы, вовлеченные в развитие сердечной недостаточности, играют роль и в развитии болезни Паркинсона. (Фото: Gerald W. Dorn II, MD)

 

 

 

 

Ученые Школы медицины Вашингтонского Университета в Сент-Луисе (Washington University School of Medicine in St. Louis) описали недостающее звено в процессе того, как повреждение митохондрий приводит к болезни Паркинсона и, как это ни удивительно, к некоторым формах сердечной недостаточности.


Об открытии сообщается в журнале Science.

Митохондрии производят энергию, необходимую клетке для выполнения своих многочисленных функций. И хотя ткани сердца и мозга – по форме и по функциям – кажутся совершенно разными, у них есть одна жизненно важная общая черта – огромная потребность в топливе.

Работая с сердцами мышей и плодовых мушек, исследователи установили, что один из белков – митофузин 2 (mitofusin 2, Mfn2) – является тем недостающим и так долго ускользавшим от ученых звеном в цепи событий, контролирующих состояние митохондрий.

Сделанное на клетках сердца новое открытие, по крайней мере, частично объясняет давно известную эпидемиологическую связь между болезнью Паркинсона и сердечной недостаточностью.

«Если у вас болезнь Паркинсона, риск развития у вас сердечной недостаточности повышается более чем в два раза, а риск умереть от сердечной недостаточности – на 50 процентов», - говорит руководитель исследования профессор медицины Джералд В. Дорн II (Gerald W. Dorn II), MD. «Это позволяет предположить, что они как-то связаны, и теперь мы идентифицировали механизм, лежащий в основе этой связи».

В клетках сердечной мышцы и нейронах головного мозга огромное количество митохондрий, состояние которых должно строго контролироваться: поврежденные митохондрии не только прекращают вырабатывать энергию, но и начинают ее потреблять, а также синтезируют токсичные для клетки молекулы. Такого рода повреждения, в конечном счете, могут привести к болезни Паркинсона или сердечной недостаточности, в зависимости от того, какой орган затронут. В здоровой клетке большую часть времени системы контроля следят за тем, чтобы поврежденные или неспособные выполнять свою функцию митохондрии были обнаружены и удалены.

За последние 15 лет ученые описали большую часть этой системы контроля. Сейчас хорошо понятны и начало и конец цепи событий. С 2006 года ученые работают над выявлением таинственный средней части цепи – той части, которая позволяет внутренней среде дефектной митохондрии передавать остальной части клетки информацию о том, что она должна быть уничтожена.

«Это очень важный вопрос», - говорит профессор Дорн. «Ученые могли бы изобразить среднюю часть цепи как черный ящик. Как эти внутренние сигналы митохондрий о самоуничтожении передаются белкам, находящимся далеко от них в окружающей их клеточной среде и организующим ее фактическое уничтожение?»

«Насколько мне известно, никто не связывал мутацию в Mfn2 с болезнью Паркинсона», - говорит профессор Дорн. «И до недавнего времени, я думаю, никто и не обращал на нее внимание. Это не то, что, как предполагается, должен делать Mfn2».

Профессор медицины Джералд В. Дорн II (Gerald W. Dorn II), MD.

 

Профессор медицины Джералд В. Дорн II (Gerald W. Dorn II), MD. (Фото: octnews.org)

 

 

 

Митофузин 2 известен своей ролью в слиянии митохондрий – процессе, ответственном за обмен митохондриальной ДНК при примитивной форме полового размножения.

«Молекулы митофузина выглядят, как маленькие петли липучки», - говорит Дорн. «Они помогают сливаться внешним мембранам митохондрий. С точки зрения слияния митохондрий митофузины 1 и 2 делают почти одно и то же. Мы же описали совершенно новую функцию Mfn2».

Система контроля над качеством митохондрий начинается с того, что профессор Дорн называет «аварийной кнопкой».

«Если митохондрии живы, они должны выполнять некоторую работу, чтобы держать эту кнопку в не нажатом состоянии, чтобы предотвратить свое саморазрушение», - объясняет Дорн.

В частности, митохондриям нужно импортировать молекулу, называемую PINK, которую они затем разрушают. Находясь в плохом состоянии, они не могут разрушить PINK, и ее уровень начинает расти. Затем в дело вступает недостающее звено, открытое Дорном и его коллегой старшим научным сотрудником Юн Чэном (Yun Chen), PhD. При достаточно высоких уровнях PINK в белке Mfn2, находящемся на поверхности митохондрий, происходит химическое изменение – белок фосфорилируется. Фосфорилированный Mfn2 на поверхности митохондрий связывается с молекулой белка паркина, находящейся в цитоплазме клетки.

Связываясь с Mfn2 на дефектной митохондрии, паркин ставит на ней метку «смерти». Такие метки привлекают к себе специальные клеточные компартменты, которые «съедают» помеченные митохондрии. Пока все звенья системы контроля над качеством функционируют должным образом, поврежденные электростанции удаляются, расчищая пространство для здоровых.

«Но если в белке PINK произошла мутация, развивается болезнь Паркинсона», - продолжает Дорн. «Болезнь Паркинсона развивается и в случае мутации в белке паркин. Около 10 процентов случаев болезни Паркинсона связаны с этими или иными уже идентифицированными мутациями».

По его мнению, открытие связи Mfn2 с PINK и паркином указывает на существование новой генетической формы болезни Паркинсона. И это может помочь улучшить диагностику болезни Паркинсона и сердечной недостаточности.

«Я думаю, ученые внимательно изучат наследственные случаи болезни Паркинсона, которые не объясняются уже известными мутациями», - говорит Дорн. «Они будут искать мутации в Mfn2, связанные с потерей его функции, и я думаю, что, скорее всего, найдут такие».

Как кардиолог Дорн и его коллеги уже обнаружили мутации в Mfn2, которые, как представляется, объясняют некоторые семейные формы сердечной недостаточности – постепенное ухудшение состояния сердечной мышцы, ведущее к нарушению обеспечения организма кровью. Он полагает, что при сердечной недостаточности был бы целесообразен поиск мутаций и в PINK и паркине.

 

 

По материалам

Missing link in Parkinson’s disease found

 

Аннотация к статье PINK1-Phosphorylated Mitofusin 2 Is a Parkin Receptor for Culling Damaged Mitochondria

 

© «Найдено недостающее звено в развитии болезни Паркинсона». Полная или частичная перепечатка материала разрешается при обязательной незакрытой от индексации, незапрещенной для следования робота активной гиперссылке на главную страницу сайта LifeSciencesToday.

 

 

 

 

Related Articles:
 

Vinaora Visitors Counter

mod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_counter
mod_vvisit_counterToday620
mod_vvisit_counterYesterday789
mod_vvisit_counterThis week4057
mod_vvisit_counterLast week5950
mod_vvisit_counterThis month13178
mod_vvisit_counterLast month29443
mod_vvisit_counterAll days4077067

We have: 38 guests, 1 bots online
Your IP: 54.161.49.216
 , 
Today: Авг 17, 2018

RSS

Новое на LST

Работает на Joomla!. Valid XHTML and CSS.