Хлебопекарские дрожжи указывают путь к разгадке неврологических заболеваний



Скромный компонент, входящий в состав хлеба, – хлебопекарные дрожжи, предоставил ученым возможность взглянуть по-новому на понимание основных процессов, связанных с развитием серьезных заболеваний, таких как болезнь Паркинсона и рак.

Хлебопекарские дрожжи указывают путь к разгадке неврологических заболеваний

Дрожжи помогли раскрыть секрет мутации белка, ответственного за развитие болезни Паркинсона

Интернет-издание Medical Xpress рассказывает о новом исследовании, отчет о котором был опубликован в журнале «Труды Национальной академии наук» (Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) США). В исследовании, проведенном международной группой ученых, впервые были подробно описаны главные особенности клеточного развития, связанные с развитием таких разрушительных заболеваний, как болезнь Паркинсона.

Исследовательская международная группа состояла из ведущих ученых нескольких научных центров, таких как Университетская клиника Геттингена (University Medical Center Goettingen) в Германии, Университет Лестера (University of Leicester) в Великобритании и Институт молекулярной медицины в Лиссабоне (Instituto de Medicina Molecular, Lisbon) в Португалии.

Во время исследования ученые показали, как с помощью простых организмов можно смоделировать и ускорить поиск более сложных биологических процессов, происходящих в организме человека на клеточном уровне. Это стало возможным, так как клетки пекарских дрожжей превосходно живут в пробирках и могут быть прекрасны инструментом, позволяющим узнать подоплеку развития сложных человеческих расстройств.

Доктор Джорджини (Giorgini), сотрудник всемирно известной кафедры генетики в Университете Лестера, говорит, что ученых чрезвычайно порадовали полученные результаты. Изучение семейства белков всегда было попыткой открыть такой себе генетический «черный ящик», и поэтому для ученых было важно понять, что делают эти белки на клеточном уровне и почему это так важно для организма. Эта работа дает ученым возможность сделать шаг из этой темноты.

Чтобы глубже понять основные клеточные процессы, лежащие в основе болезни Паркинсона, исследователи воспользовались преимуществом, которое дает непритязательность хлебопекарских дрожжей и их генетическая сила. Ученые изучали семейство белков, которые содержатся в дрожжах (Hsp31, Hsp32, Hsp33 и Hsp34) и родственны человеческому беку, известному как DJ-1.

Дрожжи помогли раскрыть секрет мутации белка

Известно, что мутации в человеческом белке DJ-1 вызывают раннее развитие наследованной формы болезни Паркинсона, а изменения в белке связаны также и с более распространенными формами болезни Паркинсона. Кроме того, изменения функций белка DJ-1 связаны также и с определенными формами рака.

Почему мутация белка приводит к столь разрушительной болезни?

Хотя мутации в гене DJ-1 приводят к редким наследственными формам заболеваний, ученые считают, что понимание роли этого важнейшего белка и того, насколько он помогает поддерживать здоровье нервных клеток, может быть важным для разработки методов лечения, которые помогут всем людям с болезнью Паркинсона. Ученые с нетерпением ожидают результатов дальнейших исследований в этой новой формирующейся научной области.

Исследователи полагают, что изучение дрожжевых «кузенов» человеческого белка поможет лучше понять его функции и понять, почему его мутации могут вызвать заболевание.

Доктор Джорджини говорит, что хотя человеческий белок DJ-1 связан с болезнью Паркинсона, его основная роль в жизни клетки пока еще не вполне понятна, и, таким образом, все еще нет четкого представления, почему мутации этого белка приводят к столь разрушительной болезни. Новое исследование проливает некоторый свет на то, что делает DJ-1 и родственные ему белки на клеточном уровне, и может быть, именно это и имеет значение для более глубокого понимания причин болезни Паркинсона.

Тесная связь белка DJ-1 с продолжительностью жизни клеток

Ученые обнаружили, что дрожжевые версии человеческого белка важны для поддержания нормальной продолжительности жизни дрожжевой клетки, так как они тоже участвуют в регуляции аутофагии (процесса, при котором внутренние компоненты клетки доставляются и перерабатывают поврежденные клеточные компоненты).

Продолжительность жизни клетки и аутофагия – основные процессы в контексте таких заболеваний, как рак и болезнь Паркинсона. Эта работа имеет решающее значение, поскольку она обеспечивает точное понимание роли белков семейства DJ-1 для клеток, которая связана с некоторыми из молекулярных функций, ранее приписанных этими белками. В конечном счете, новое исследование помогает сформировать новый взгляд на механизмы, которые способствуют развитию болезни Паркинсона и рака.

Тесная связь белка DJ-1 с продолжительностью жизни клеток

Леонор Миллер-Флеминга (Leonor Miller-Fleming) из Института молекулярной медицины в Лиссабоне отмечает, что эта работа важна, поскольку она предполагает, что человеческий белок DJ-1 может работать подобно дрожжевой версии этого белка.

Исследователь считает, что должны быть выполнены аналогичные исследования в отношении нервных клеток с человеческим белком DJ-1, что даст возможность уточнить его функции, а также увидеть, способствует ли это возникновению болезни Паркинсона. В конечном счете, детальное понимание того, как функционирует этот белок, позволит придумать новые стратегии для лечения болезни Паркинсона, рака и других расстройств, связанных с этим белком.

Соавторы исследования считают, что следующие шаги должны помочь им лучше понять детали того, как семейство белков DJ-1 регулирует аутофагию, а также рассмотреть, соотносится ли это с человеческими нейронами, в частности с дофаминергическими нейронами (нервными клетками, которые наиболее чувствительны к болезни Паркинсона).

Тесная связь белка DJ-1 с продолжительностью жизни клеток

Ученые говорят, что они были пионерами в разработке первой модели болезни Паркинсона на основе клеток хлебопекарских дрожжей. В этой работе им удалось использовать мощный инструментарий клеток дрожжей, что и позвонило узнать, настолько тесно связан белок DJ-1 с болезнью Паркинсона.

Добавив несколько кусочков к этой сложной головоломке, ученые сделали еще один шаг к пониманию происхождения сложного нейрогенного заболевания.

По материалам Medical Xpress


Рейтинг:

5 из 5 , проголосовало 2

Комментарии (0)


Оставить комментарий