Meyve Sineği Çalışması Agresif Demansta Protein Rolünü Araştırıyor

Frontotemporal demans adı verilen agresif bir demans formunun gelişiminde yeni mekanizmalar ortaya çıkarılmıştır. Bu, erken başlangıçlı demansın en yaygın üçüncü şeklidir ve genellikle hastanın 50'li yaşlarında başlar.

"Frontotemporal", bu tür demansta hasar gören beynin iki lobunu ifade eder. Beynin ön lobları, alnın arkasında, davranışları, duyguları ve dili kontrol eder. Beynin her iki tarafındaki temporal loblar kelimeleri anlamamızı kontrol eder.

Frontotemporal demans, beynin bu loblarından birindeki veya herhangi birindeki sinir hücreleri öldüğünde ve bağlantı yollarında değişiklikler meydana geldiğinde ortaya çıkar. Frontal ve temporal loblardaki beyin dokusu zamanla küçülür.

Bu, dil yeteneklerinin etkilenmesine, kişilik ve davranış değişikliğine neden olur, bu nedenle hasta sosyal durumlarda aşırı derecede engellenebilir.

Alzheimer hastalığının tersine, erken evre frontotemporal demansı olan bireyler, günlük bellek veya nesneler arasındaki mesafeleri yargılama gibi görsel becerilerle ilgili sorunlar yaşamama eğilimindedir.

İngiltere, York Üniversitesi'nden Dr. Sean Sweeney liderliğindeki bir ekip, Massachusetts Üniversitesi Tıp Fakültesi ve Porto Riko Üniversitesi'ndeki araştırmacılarla işbirliği yaptı. Birlikte, sinapslar arasındaki bağlantıların, taşıma için gerekli endozomal ayırma kompleksleri (ESCRT) adı verilen bir hücre makinesi alt birimi olan CHMP2B adlı bir proteindeki değişikliklerden nasıl etkilenebileceğini incelediler.

CHMP2B'nin etkileri üzerine laboratuar testleri Meyve sineğibir meyve sineği türü olan sinapsların aşırı büyümesine neden olan mekanizmaları keşfettiler.

İlgili sinyallerin daha önce bağışıklık reaksiyonlarını etkilediği biliniyordu, ancak daha önce sinaps büyümesini etkilediği görülmemişti. Değişen endozom işlevi de görüldü. Bu, hücrelerdeki materyalin doğru şekilde parçalanmadığı anlamına gelir.

Dr. Sweeney, "Bu bulgular, demans geliştikçe nöronlarda meydana gelen olaylara ışık tuttu" dedi. "Hastalığın ilerlemesinde ortaya çıkan adımlar hakkında ne kadar çok şey bilirsek, potansiyel tedavilere müdahale etmek için o kadar çok fırsatımız olur."

Araştırma yayınlandı Hücre Biyolojisi Dergisi. Bu veriler, kusurlu endozom fonksiyonunun, nörodejeneratif süreçler sırasında kusurlu "sinaptik büyüme düzenlemesi" yarattığına işaret ediyor.

Ortak yazar Dr. Ryan West, "Bu çalışmanın nöronlarda meydana gelen karmaşık moleküler süreçleri birbirinden ayırmaya ve bunların frontotemporal demans gibi nörodejeneratif hastalıklarda nasıl yanlış gidebileceğini belirlemeye yardımcı olacağını umuyoruz." Dedi.

Ekip, burada tanımlanan hastalık ilerlemesindeki yeni adımların, bilişsel gerilemeyi durdurmak için ilaçlar tarafından hedeflenebileceğini umuyor.

Alzheimer Derneği'nden Dr. Clare Walton, çalışma hakkında yorum yaparken, "Frontotemporal demansın altında yatan nedenler hakkında diğer bazı demans türlerinden daha az şey biliyoruz, bu nedenle bunun gibi araştırmalar, durum için tedavi geliştirmeye yönelik hayati bir adımdır. Bu mekanizmanın insanlarda benzer bir rol oynayıp oynamadığını belirlemek için daha fazla araştırmaya ihtiyaç duyulacak. "

New York, New York, Rockefeller Üniversitesi'nden Dr. Ben Short, çalışma hakkındaki bir başyazısında, sinaptik büyümenin, nörodejenerasyona neden olan endozomal fonksiyondaki kusurlar tarafından uyarıldığını belirtiyor.

"ESCRT-III alt birimi CHMP2B'yi kodlayan gendeki mutasyonlar, frontotemporal demansa bağlanmıştır" diye yazıyor. Ek olarak, POSH adı verilen bir protein endozomlarda birikir. POSH'yi Drosophila sineklerinden çıkarmak, sinaptik büyümeyi normal seviyelere getirdi. "

Bulgular, nöronlarda POSH birikiminin sinaptik aşırı büyümeye yol açtığı memeliler üzerinde yapılan çalışmalarda doğrulandı. "Aynı yollar, nörodejenerasyonu da teşvik edebilir" diye sonuçlandırıyor.

Frontotemporal demans gelişimini etkileyebilecek başka bir protein de tanımlandı. RAB8 olarak adlandırılan bu, materyalin hücre zarları boyunca hareketini düzenlemede rol oynar.

RAB8 proteininden yoksun meyve sinekleri, RAB8 eksikliğinin rolünü araştırmak için kullanıldı. Tahmin edildiği gibi, nöronlar arasındaki bağlantıların aşırı büyümesine yol açtı. Bu nedenle, şimdi RAB8'in frontotemporal demansta hasar gören nöronların büyümesini düzenlemede rol oynadığı ve RAB8'i ​​arttırmak için yapılan tedavinin bu tip nörodejenerasyonu yavaşlatabileceği düşünülmektedir.

Sweeney şimdi, yine frontotemporal demansın meyve sineği modellerini kullanarak sürece dahil olan ek genleri tanımlamayı hedefliyor.

Frontotemporal demansta genlerin çok önemli olduğuna inanılıyor çünkü ailelerde diğer demans türlerinden daha sık görülüyor.

Hastaların yaklaşık üçte birinin ailesinde bazı demans öyküsü vardır ve yaklaşık yüzde 10 ila 15'inin güçlü bir aile öyküsü vardır ve farklı nesillerdeki birkaç yakın akrabası etkilenmiştir.

Frontotemporal demansa neden olduğu bilinen mutasyonlardan birine sahip birinin çocukları veya kardeşlerinin aynı kusurlu geni taşıma riski yüzde 50'dir ve uzman bir gen test hizmetinden yararlanabilir.

Referans

Ryan, J.H. et al. Rab8, POSH ve TAK1, frontotemporal demansın Drosophila modelinde sinaptik büyümeyi düzenler. Hücre Biyolojisi Dergisi, 23 Mart 2015 doi: 10.1083 / jcb.201404066