Разрушительное нейродегенеративное заболевание, которое впервые появляется у малышей, когда они начинают ходить, было связано с дефектами митохондрий, “ батарей ” или энергетических установок клеток.
Это открытие исследователей из Королевы Марии, Лондонского университета и Монреальского неврологического института и больницы – Neuro – в Университете Макгилла, опубликовано в выпуске на этой неделе Proceedings of the National Academy of Sciences.
Расстройство, аутосомно-рецессивная спастическая атаксия Шарлевуа-Сагеней (ARSACS), в первую очередь поражает мозжечок, центр координации движений в головном мозге. Впервые он был обнаружен в конце 1970-х годов у большой группы пациентов из Квебека в Канаде.
ARSACS поражает в раннем возрасте. Симптомы, которые со временем ухудшаются, включают плохую координацию движений, спастическую ригидность, истощение дистальных отделов мышц, нескоординированные движения глаз и невнятную речь. Большинство пациентов с этим заболеванием прикованы к инвалидной коляске к 40 годам и имеют сокращенную продолжительность жизни. ARSACS характерен не только для Франции и Канады, поскольку ученые обнаружили более 100 отдельных мутаций у людей во всем мире, в том числе у пациентов в Великобритании.
Исследование значительно расширяет понимание этого заболевания и выявляет важную общую связь с другими нейродегенеративными заболеваниями, давая новую надежду и потенциальные новые терапевтические стратегии для пострадавших во всем мире.
"Это открытие является наиболее важным открытием в отношении ARSACS с момента идентификации мутировавшего гена, поскольку оно дает указание на основной клеточный механизм заболевания," говорит доктор Пол Чаппл, клеточный биолог в Queen Mary. Он добавляет: "Эта работа является важным первым шагом на пути к разработке терапевтических стратегий для ARSACS".
В 2000 году ученые идентифицировали ген, связанный с этим заболеванием, который производит массивный белок из 4579 аминокислот, называемый саксином, но до сих пор роль белка саксина была неизвестна.
Совместное межведомственное исследование, проведенное совместно доктором Полом Чапплом из Королевы Марии, доктором Бернардом Брайсом и доктором Питером Макферсоном в Монреале, показывает, что белок сакцин выполняет митохондриальную функцию и что мутации, вызывающие эту атаксию, связаны с дисфункцией митохондрий. в нейронах.
Изучая нейроны в культуре, а также у мышей с нокаутом (которые не производят сакцин), команда обнаружила, что потеря белка сакцина приводит к неправильной форме и плохо функционирующим митохондриям. В клетках митохондрии постоянно сливаются и делятся, потеря сакцина приводит к тому, что эта сеть становится более взаимосвязанной. Это нарушение привело к дефектным изменениям и, в конечном итоге, к гибели нейронов. У мышей с нокаутом эти нарушения привели к гибели нейронов, в частности, в мозжечке, что позволяет предположить, что это является основой нейродегенеративных нарушений, от которых страдают пациенты с ARSACS.
"Дисфункция митохондрий также была выявлена при основных нейродегенеративных заболеваниях, таких как болезни Паркинсона, Альцгеймера и Хантингтона," говорит доктор Макферсон. "Эта общая связь означает, что крупномасштабные исследования этих других заболеваний могут оказаться критически информативными для более редких неврологических заболеваний, таких как ARSACS, и обратное может быть правдой, наши результаты могут иметь фундаментальное значение для изучения и лечения других нейродегенеративных заболеваний."
Доктор Чаппл добавляет: "Эти связи между ARSACS и более распространенными нейродегенерациями подчеркивают важность изучения редких заболеваний".