Вторник, 15 октомври 2013 г. - Амиотрофичната латерална склероза, дегенеративно невромускулно заболяване, известно още като болест на Лу Гериг и което е свързано с болестта на моторния неврон, претърпяна от известния физик Стивън Хокинг, е невродегенеративно състояние, което унищожава отговорните неврони на контрол на движенията на мускулите.
Все още няма лек за амиотрофична странична склероза, който убива повечето пациенти три до пет години след появата на първите симптоми и е по-често срещано заболяване, отколкото може да изглежда: Само в САЩ за Всяка година се диагностицират 5600 нови случая.
Екип от невролози от Масачузетския технологичен институт (MIT) в Кеймбридж, САЩ, откри нови доказателства, че неуспехът за поправяне на повредена ДНК е в основата на произхода на амиотрофичната латерална склероза, а може би и на други невродегенеративни заболявания като например болестта на Алцхаймер.
Това, което беше открито в новото проучване, предполага, че лекарствата, които засилват способността за поправяне на ДНК в невроните, биха могли да помогнат на пациенти с амиотрофична латерална склероза, както аргументира Ли-Хуей Цай, директор на Института за учене и памет на Picower до MIT и съавтор на проучването, в което е направена тази обещаваща констатация.
Невроните са сред клетките на човешкото тяло, които живеят най-дълго. Докато другите клетки често се заменят, като правило много от нашите неврони се запазват през целия ни живот. Следователно, невроните могат да натрупат много увреждания на ДНК и поради това те са особено уязвими към проблеми, произтичащи от такива увреждания, особено ако по някаква причина репарациите на ДНК не се извършват правилно.
Нашият геном постоянно се уврежда, а разкъсванията в нишките на ДНК са ежедневни. За щастие това не е сериозен проблем, защото ние имаме необходимите машини вътре, за да ги ремонтираме. Но ако тази ремонтна машина не работи доста добре, невроните в крайна сметка са най-повредените клетки.
HDAC1 е ензим, който регулира гените чрез модифициране на хроматина, който се състои от ДНК, увита около централно ядро от протеини, наречени хистони. Нормалната активност на HDAC1 кара ДНК да се увива по-плътно около хистоните, предотвратявайки генната експресия. Въпреки това, клетките, включително невроните, също използват способността на HDAC1 да затегне хроматина, за да стабилизира накъсаните нишки на ДНК и да насърчи възстановяването.
HDAC1 работи съвместно с ензим, наречен sirtuin 1 (SIRT1), за да възстанови ДНК и да предотврати натрупването на щети, които биха могли да бъдат причина за невродегенерация.
Когато един неврон претърпи двуверижни разкъсвания, SIRT1 мигрира за няколко секунди към повредените места, където набира HDAC1 и други възстановителни фактори много бързо. SIRT1 също стимулира ензимната активност на HDAC1, спомагайки за разчупването на счупените краища на ДНК.
Наскоро SIRT1 придоби видимост като протеин, който насърчава дълголетието и осигурява защита срещу заболявания, включително диабет и болестта на Алцхаймер. Групата Цай вярва, че ролята на този протеин за възстановяване на ДНК допринася значително за тези благоприятни ефекти.
В опит да идентифицират повече вещества, които действат успоредно с HDAC1 при поправянето на ДНК, Цай и неговите колеги фокусират вниманието си върху протеин, наречен FUS (Fused In Sarcoma). Съответният FUS ген е в една от най-често срещаните позиции за мутации, които причиняват наследствени форми на амиотрофична латерална склероза.
Екипът на Цай, Wen-Yuan Wang и Ling Pan, откриха, че FUS бързо се появява на сцената при повреда на ДНК, което предполага, че FUS организира репаративния отговор. Една от неговите функции е да набира HDAC1, за да действа на мястото, където е повредена ДНК. Без нея HDAC1 не се появява и не се извършва необходимия ремонт. Цай смята, че FUS също може да участва в бързото откриване на увреждане на ДНК.
Най-малко 50 мутации са открити в гена на FUS, които причиняват амиотрофична латерална склероза. Повечето от тези мутации се провеждат в два раздела на FUS протеина. Екипът на MIT картографира взаимодействията между FUS и HDAC1 и откри, че тези два раздела на FUS се свързват с HDAC1.
Констатациите, направени в това изследване, предполагат, че лекарства, които насърчават възстановяването на ДНК, включително активатори на HDAC1 и SIRT1, биха могли да помогнат в борбата с ефектите на амиотрофната латерална склероза. Обещаваща група активатори на SIRT1 вече е в много напреднала фаза на проектиране и тя започна да се тества в клинични изпитвания с оглед на евентуалната й бъдеща употреба при лечението на диабет.
Източник:
Тагове:
Лекарства хранене Терминологичен речник
Все още няма лек за амиотрофична странична склероза, който убива повечето пациенти три до пет години след появата на първите симптоми и е по-често срещано заболяване, отколкото може да изглежда: Само в САЩ за Всяка година се диагностицират 5600 нови случая.
Екип от невролози от Масачузетския технологичен институт (MIT) в Кеймбридж, САЩ, откри нови доказателства, че неуспехът за поправяне на повредена ДНК е в основата на произхода на амиотрофичната латерална склероза, а може би и на други невродегенеративни заболявания като например болестта на Алцхаймер.
Това, което беше открито в новото проучване, предполага, че лекарствата, които засилват способността за поправяне на ДНК в невроните, биха могли да помогнат на пациенти с амиотрофична латерална склероза, както аргументира Ли-Хуей Цай, директор на Института за учене и памет на Picower до MIT и съавтор на проучването, в което е направена тази обещаваща констатация.
Невроните са сред клетките на човешкото тяло, които живеят най-дълго. Докато другите клетки често се заменят, като правило много от нашите неврони се запазват през целия ни живот. Следователно, невроните могат да натрупат много увреждания на ДНК и поради това те са особено уязвими към проблеми, произтичащи от такива увреждания, особено ако по някаква причина репарациите на ДНК не се извършват правилно.
Нашият геном постоянно се уврежда, а разкъсванията в нишките на ДНК са ежедневни. За щастие това не е сериозен проблем, защото ние имаме необходимите машини вътре, за да ги ремонтираме. Но ако тази ремонтна машина не работи доста добре, невроните в крайна сметка са най-повредените клетки.
HDAC1 е ензим, който регулира гените чрез модифициране на хроматина, който се състои от ДНК, увита около централно ядро от протеини, наречени хистони. Нормалната активност на HDAC1 кара ДНК да се увива по-плътно около хистоните, предотвратявайки генната експресия. Въпреки това, клетките, включително невроните, също използват способността на HDAC1 да затегне хроматина, за да стабилизира накъсаните нишки на ДНК и да насърчи възстановяването.
HDAC1 работи съвместно с ензим, наречен sirtuin 1 (SIRT1), за да възстанови ДНК и да предотврати натрупването на щети, които биха могли да бъдат причина за невродегенерация.
Когато един неврон претърпи двуверижни разкъсвания, SIRT1 мигрира за няколко секунди към повредените места, където набира HDAC1 и други възстановителни фактори много бързо. SIRT1 също стимулира ензимната активност на HDAC1, спомагайки за разчупването на счупените краища на ДНК.
Наскоро SIRT1 придоби видимост като протеин, който насърчава дълголетието и осигурява защита срещу заболявания, включително диабет и болестта на Алцхаймер. Групата Цай вярва, че ролята на този протеин за възстановяване на ДНК допринася значително за тези благоприятни ефекти.
В опит да идентифицират повече вещества, които действат успоредно с HDAC1 при поправянето на ДНК, Цай и неговите колеги фокусират вниманието си върху протеин, наречен FUS (Fused In Sarcoma). Съответният FUS ген е в една от най-често срещаните позиции за мутации, които причиняват наследствени форми на амиотрофична латерална склероза.
Екипът на Цай, Wen-Yuan Wang и Ling Pan, откриха, че FUS бързо се появява на сцената при повреда на ДНК, което предполага, че FUS организира репаративния отговор. Една от неговите функции е да набира HDAC1, за да действа на мястото, където е повредена ДНК. Без нея HDAC1 не се появява и не се извършва необходимия ремонт. Цай смята, че FUS също може да участва в бързото откриване на увреждане на ДНК.
Най-малко 50 мутации са открити в гена на FUS, които причиняват амиотрофична латерална склероза. Повечето от тези мутации се провеждат в два раздела на FUS протеина. Екипът на MIT картографира взаимодействията между FUS и HDAC1 и откри, че тези два раздела на FUS се свързват с HDAC1.
Констатациите, направени в това изследване, предполагат, че лекарства, които насърчават възстановяването на ДНК, включително активатори на HDAC1 и SIRT1, биха могли да помогнат в борбата с ефектите на амиотрофната латерална склероза. Обещаваща група активатори на SIRT1 вече е в много напреднала фаза на проектиране и тя започна да се тества в клинични изпитвания с оглед на евентуалната й бъдеща употреба при лечението на диабет.
Източник:
