A mitokondriumok fejlesztése megfordítja a fehérje felhalmozódását az öregedés és az Alzheimer-kór során
Utolsó ellenőrzés: 14.06.2024
Minden iLive-tartalmat orvosi szempontból felülvizsgáltak vagy tényszerűen ellenőriznek, hogy a lehető legtöbb tényszerű pontosságot biztosítsák.
Szigorú beszerzési iránymutatásunk van, és csak a jó hírű média oldalakhoz, az akadémiai kutatóintézetekhez és, ha lehetséges, orvosilag felülvizsgált tanulmányokhoz kapcsolódik. Ne feledje, hogy a zárójelben ([1], [2] stb.) Szereplő számok ezekre a tanulmányokra kattintható linkek.
Ha úgy érzi, hogy a tartalom bármely pontatlan, elavult vagy más módon megkérdőjelezhető, jelölje ki, és nyomja meg a Ctrl + Enter billentyűt.
Régóta ismert, hogy az Alzheimer-kór és a legtöbb egyéb neurodegeneratív betegség jellemzője az oldhatatlan fehérje-aggregátumok kialakulása az agyban. Normális, betegségek nélküli öregedés esetén is felhalmozódnak az oldhatatlan fehérjék.
A mai napig az Alzheimer-kór kezelésének megközelítései nem vették figyelembe a fehérje oldhatatlanságának, mint általános jelenségnek a hozzájárulását, hanem egy vagy két oldhatatlan fehérjére összpontosítottak. A közelmúltban a Buck Institute kutatói befejeztek egy szisztematikus vizsgálatot férgekkel, amely összetett képet fest a neurodegeneratív betegségekben előforduló oldhatatlan fehérjék és az öregedés közötti összefüggésekről. Ezenkívül a munka egy olyan beavatkozást mutatott be, amely visszafordíthatja az aggregátumok toxikus hatásait a mitokondriális egészség javításával.
"Eredményeink azt sugallják, hogy az oldhatatlan fehérjék megcélzása stratégiát jelenthet a különböző életkorral összefüggő betegségek megelőzésében és kezelésében" - mondta Edward Anderton, Ph.D., Gordon Lithgow laboratóriumának posztdoktori munkatársa és a 2008-ban megjelent tanulmány egyik első szerzője. GeroScience magazin."Tanulmányunk azt mutatja be, hogy az egészséges mitokondriumok fenntartása hogyan képes leküzdeni az öregedéssel és az Alzheimer-kórral összefüggő fehérje-aggregációt" - mondta Manish Chamoli, Ph.D., Gordon Lithgow és Julie Andersen laboratóriumának posztdoktori munkatársa, és a kutatók egyike. A tanulmány első szerzői. "A mitokondriális egészség javításával potenciálisan lelassíthatjuk vagy visszafordíthatjuk ezeket a káros hatásokat, új kezeléseket kínálva mind az öregedés, mind az életkorral összefüggő betegségek kezelésére."
Az eredmények megerősítik a gerontológiai hipotézist
Az oldhatatlan fehérjék közötti erős kapcsolat, amelyek hozzájárulnak a normál öregedéshez és a betegségekhez, az öregedés és a kapcsolódó betegségek tágabb képét is támogatják.
"Azt állítjuk, hogy ez a munka valóban alátámasztja azt a gerontológiai hipotézist, hogy van egy közös út az Alzheimer-kórhoz és magának az öregedésnek is. Az öregedés betegségeket okoz, de a betegséghez vezető tényezők nagyon korai életszakaszban jelentkeznek" - mondta Gordon Lithgow, Ph.D., Baca professzor, tudományos ügyekért felelős alelnök és a tanulmány vezető szerzője.
Az a tény, hogy a csapat felfedezett egy számos, korábban nem vett fehérjével dúsított oldhatatlan proteomot, új célpontokat teremt a kutatás számára, mondta Lithgow. "Bizonyos szempontból felveti a kérdést, hogy érdemes-e megvizsgálnunk, hogyan néz ki az Alzheimer-kór nagyon fiataloknál" - mondta.
Az amiloidon és a tau-n túl
Az Alzheimer-kórral kapcsolatos kutatások többsége eddig két fehérje, az amiloid béta és a tau felhalmozódására irányult. Azonban valójában több ezer más fehérje van ezekben az oldhatatlan aggregátumokban, mondta Anderton, és ezek szerepe az Alzheimer-kórban nem ismert. Emellett laboratóriumuk és mások megfigyelték, hogy a normális, betegség nélküli öregedési folyamat során felhalmozódnak az oldhatatlan fehérjék is. Ezek az öreg állatokból származó oldhatatlan fehérjék in vitro béta-amiloiddal keverve felgyorsítják az amiloid aggregációt.
A csapat feltette magának a kérdést, hogy mi az összefüggés az Alzheimer-kór aggregátumok felhalmozódása és a betegség nélküli öregedés között. A béta-amiloidra összpontosítva a Caenorhabditis elegans mikroszkopikus méretű féreg egy törzsét használták, amelyet régóta használtak az öregedéskutatásban, és amelyet genetikailag módosítottak emberi amiloid fehérje előállítására.
Anderton szerint a csapat azt gyanította, hogy a béta-amiloid bizonyos fokú oldhatatlanságot okozhat más fehérjékben. "Azt találtuk, hogy a béta-amiloid még nagyon fiatal állatokban is hatalmas oldhatatlanságot okoz" - mondta Anderton. Azt találták, hogy a fehérjéknek van egy olyan alcsoportja, amelyek nagyon érzékenyek az oldhatatlanságra, akár a béta-amiloid hozzáadása miatt, akár a normál öregedési folyamat során. Ezt a sebezhető részhalmazt „oldhatatlan magproteomnak” nevezték.
A csapat azt is bebizonyította, hogy az oldhatatlan proteom magja tele van olyan fehérjékkel, amelyek az Alzheimer-kóron kívül már számos neurodegeneratív betegséghez kapcsolódnak, beleértve a Parkinson-kórt, a Huntington-kórt és a prionbetegségeket.
"Tanulmányunk azt sugallja, hogy az amiloid ennek a normális életkorral összefüggő aggregációnak a mozgatórugója lehet" - mondta Anderton. "Most, azt hiszem, most először van egyértelmű bizonyítékunk arra, hogy az amiloid és az öregedés is hasonló módon befolyásolja ugyanazokat a fehérjéket. Lehetséges egy ördögi kör, ahol az öregedés oldhatatlanságot okoz, és a béta amiloid szintén oldhatatlanságot okoz, és csak erősítik mindegyiket. Egyéb."
Az amiloid fehérje erősen mérgező a férgekre, és a csapat szerette volna megtalálni a módját ennek a toxicitásnak a visszafordítására. "Mivel több száz mitokondriális fehérje válik oldhatatlanná mind az öregedés során, mind a béta-amiloid expressziója után, úgy gondoltuk, ha javítani tudnánk a mitokondriális fehérjék minőségét egy vegyülettel, akkor talán visszafordíthatjuk a béta-amiloid néhány negatív hatását" - mondta Anderton.. Pontosan ezt találták az urolitin A-val, a bélben termelődő természetes metabolittal, amikor málnát, diót és gránátalmát fogyasztunk, és amelyről ismert, hogy javítja a mitokondriális működést: jelentősen késleltette a béta-amiloid toxikus hatását.
"Ami egyértelműen kiderült adatainkból, az a mitokondriumok fontossága" - mondta Anderton. A szerzők szerint az egyik következtetés az, hogy a mitokondriális egészség kritikus az általános egészség szempontjából. "A mitokondriumok erős kapcsolatban állnak az öregedéssel. Erős kapcsolatuk van a béta-amiloiddal" - mondta. "Úgy gondolom, hogy a mi tanulmányunk azon kevesek egyike, amely kimutatja, hogy ezeknek a fehérjéknek az oldhatatlansága és aggregációja lehet a kapcsolat a két folyamat között."
"Mivel a mitokondriumok nagyon fontosak mindehhez, a hanyatlási ciklus megszakításának egyik módja a sérült mitokondriumok új mitokondriumokkal való helyettesítése" - mondta Lithgow. "Hogyan kell ezt csinálni? Mozognod kell és egészségesen kell táplálkoznod."