Petek, 29. november 2013. - Skupina raziskovalcev je dala novo jasnost sliki, kako interakcije med geni in okoljem lahko ubijejo živčne celice, ki proizvajajo dopamin, ki je nevrotransmiter, ki pošilja sporočila delu možganov, ki Nadzira gibanje in koordinacijo.
Njegova odkritja, ki so opisana v članku, objavljenem v digitalni izdaji oddaje "Cell" v sredo, vključujejo identifikacijo molekule, ki ščiti nevrone pred poškodbami s pesticidi.
"Prvič smo uporabili človeške matične celice, pridobljene pri bolnikih s Parkinsonovo boleznijo, da bi dokazali, da genetska mutacija v kombinaciji z izpostavljenostjo pesticidom ustvarja scenarij" dvojnega zadetka ", ki ustvarja proste radikale v nevronih, ki deaktivirajo molekularne poti specifične, ki povzročajo smrt živčnih celic, "razlaga dr. dr. Stuart Lipton., profesor in direktor Centra Del E. Webb Sanford - Medicinski raziskovalni inštitut Burnham inštitut za nevroznanost in raziskave matičnih celic in glavni avtor študije.
Do zdaj je povezava med pesticidi in Parkinsonovo boleznijo temeljila predvsem na raziskavah na živalih in epidemioloških raziskavah, ki so pokazale povečano tveganje za patologije med kmeti, podeželskim prebivalstvom in drugimi, ki so izpostavljeni kmetijskim kemikalijam.
V novi raziskavi so Lipton skupaj z Rajeshom Ambasudhanom, docentom za raziskovanje 'Del E. Webb Center' v Arizoni, in Rudolfom Jaenischom, ustanovnim članom Inštituta za biomedicinska raziskovanja Whitehead v Cambridgeu v Massachusettsu in profesorju Biologija na Massachusetts Institute of Technology (MIT) je uporabila kožne celice Parkinsonovih bolnikov, ki so mutirali gen, ki kodira protein, imenovan alfa-sinuklein.
Alfa-sinuklein je glavni protein, ki ga najdemo v Lewyjevih telesih, skupinah beljakovin, ki so patološki znak Parkinsonove bolezni. Z uporabo kožnih celic bolnikov so raziskovalci s to mutacijo ustvarili inducirane pluripotencialne človeške celice (hiPSC) in nato popravili mutacijo alfa-sinukleina v drugih celicah.
Nato so avtorji tega dela reprogramirali vse te celice, da so jih pretvorili v posebno vrsto živčnih celic, ki so poškodovane pri Parkinsonovi bolezni, nevrone z imenom A9, s čimer so ustvarili dva niza enakih nevronov v vseh pogledih, razen mutacije. alfa-sinuklein, ki vsebuje dopamin.
"Izpostavljenost normalnih in mutiranih nevronov pesticidom, vključno s parakvatom, manebom in rotenonom, je ustvarila prekomerne proste radikale v celicah z mutacijo, kar je povzročilo škodo na nevronih, ki vsebujejo dopamin, kar je privedlo do celične smrti, " je razkril Frank Soldner., znanstveni raziskovalec v laboratoriju Jaenisch in soavtor študije.
Raziskovalec centra Del E. Webb in avtor dela Scott Ryan je dodal, da so bili škodljivi učinki teh pesticidov opaženi s kratko izpostavljenostjo v odmerkih, ki so precej nižji od ravni, ki jo je sprejela ameriška agencija za varstvo okolja (EPA)., v akronimu v angleščini).
Dostop do gensko kompatibilnih nevronov z izjemo ene same mutacije poenostavi razlago genetskega prispevka k smrti nevronov, ki ga povzročajo pesticidi. V tem primeru so raziskovalci lahko ugotovili, kako celice z mutacijo, ko so izpostavljene pesticidom, motijo ključno mitonkodrialno pot imenovano MEF2C-PGC1alpha, ki običajno ščiti nevrone, ki vsebujejo dopamin.
Prosti radikali so napadli protein MEF2C, kar vodi v izgubo funkcije te poti, ki bi sicer zaščitila živčne celice pred pesticidi. "Ko smo razumeli pot in molekule, ki so jih pesticidi spremenili, smo uporabili test visoke učinkovitosti, da smo identificirali molekule, ki bi lahko zavirale učinek prostih radikalov na poti, " je dejal Lipton.
Ena od identificiranih molekul je bil izoksazol, ki je ščitil mutirane nevrone pred celično smrtjo, ki jo povzročajo analizirani pesticidi. Številna zdravila, ki jih je odobrila ameriška agencija za zdravila (FDA), vsebujejo derivate izoksazola, kar kaže na to, da bi te ugotovitve po Liptonovih besedah lahko imele klinične posledice za ponovno uporabo teh zdravil za zdravljenje Parkinsonove bolezni.
Čeprav študija jasno kaže razmerje med mutacijo, okoljem in škodo, povzročeno nevronom, ki vsebujejo dopamin, ne izključuje, da so pomembne tudi druge mutacije in poti. Skupina načrtuje raziskovanje dodatnih molekularnih mehanizmov, ki prikazujejo, kako se geni in okolje medsebojno prispevajo k Parkinsonovi bolezni in drugim nevrodegenerativnim boleznim, kot sta Alzheimerjeva in amiotrofična lateralna skleroza.
"Iz poznavanja mutacij, ki posameznika nakazujejo na te bolezni, upamo, da bomo v prihodnosti napovedali, kdo bi se posebej moral izogibati izpostavljanju okolju. Poleg tega bomo lahko odkrili bolnike, ki jim koristi zdravljenje specifične, ki lahko preprečijo, zdravijo ali morebiti ozdravijo te bolezni, "je zaključil Lipton.
Vir:
Oznake:
Wellness Prehrana-In-Prehrana Spolnost
Njegova odkritja, ki so opisana v članku, objavljenem v digitalni izdaji oddaje "Cell" v sredo, vključujejo identifikacijo molekule, ki ščiti nevrone pred poškodbami s pesticidi.
"Prvič smo uporabili človeške matične celice, pridobljene pri bolnikih s Parkinsonovo boleznijo, da bi dokazali, da genetska mutacija v kombinaciji z izpostavljenostjo pesticidom ustvarja scenarij" dvojnega zadetka ", ki ustvarja proste radikale v nevronih, ki deaktivirajo molekularne poti specifične, ki povzročajo smrt živčnih celic, "razlaga dr. dr. Stuart Lipton., profesor in direktor Centra Del E. Webb Sanford - Medicinski raziskovalni inštitut Burnham inštitut za nevroznanost in raziskave matičnih celic in glavni avtor študije.
Do zdaj je povezava med pesticidi in Parkinsonovo boleznijo temeljila predvsem na raziskavah na živalih in epidemioloških raziskavah, ki so pokazale povečano tveganje za patologije med kmeti, podeželskim prebivalstvom in drugimi, ki so izpostavljeni kmetijskim kemikalijam.
V novi raziskavi so Lipton skupaj z Rajeshom Ambasudhanom, docentom za raziskovanje 'Del E. Webb Center' v Arizoni, in Rudolfom Jaenischom, ustanovnim članom Inštituta za biomedicinska raziskovanja Whitehead v Cambridgeu v Massachusettsu in profesorju Biologija na Massachusetts Institute of Technology (MIT) je uporabila kožne celice Parkinsonovih bolnikov, ki so mutirali gen, ki kodira protein, imenovan alfa-sinuklein.
Alfa-sinuklein je glavni protein, ki ga najdemo v Lewyjevih telesih, skupinah beljakovin, ki so patološki znak Parkinsonove bolezni. Z uporabo kožnih celic bolnikov so raziskovalci s to mutacijo ustvarili inducirane pluripotencialne človeške celice (hiPSC) in nato popravili mutacijo alfa-sinukleina v drugih celicah.
Nato so avtorji tega dela reprogramirali vse te celice, da so jih pretvorili v posebno vrsto živčnih celic, ki so poškodovane pri Parkinsonovi bolezni, nevrone z imenom A9, s čimer so ustvarili dva niza enakih nevronov v vseh pogledih, razen mutacije. alfa-sinuklein, ki vsebuje dopamin.
"Izpostavljenost normalnih in mutiranih nevronov pesticidom, vključno s parakvatom, manebom in rotenonom, je ustvarila prekomerne proste radikale v celicah z mutacijo, kar je povzročilo škodo na nevronih, ki vsebujejo dopamin, kar je privedlo do celične smrti, " je razkril Frank Soldner., znanstveni raziskovalec v laboratoriju Jaenisch in soavtor študije.
Raziskovalec centra Del E. Webb in avtor dela Scott Ryan je dodal, da so bili škodljivi učinki teh pesticidov opaženi s kratko izpostavljenostjo v odmerkih, ki so precej nižji od ravni, ki jo je sprejela ameriška agencija za varstvo okolja (EPA)., v akronimu v angleščini).
Dostop do gensko kompatibilnih nevronov z izjemo ene same mutacije poenostavi razlago genetskega prispevka k smrti nevronov, ki ga povzročajo pesticidi. V tem primeru so raziskovalci lahko ugotovili, kako celice z mutacijo, ko so izpostavljene pesticidom, motijo ključno mitonkodrialno pot imenovano MEF2C-PGC1alpha, ki običajno ščiti nevrone, ki vsebujejo dopamin.
Prosti radikali so napadli protein MEF2C, kar vodi v izgubo funkcije te poti, ki bi sicer zaščitila živčne celice pred pesticidi. "Ko smo razumeli pot in molekule, ki so jih pesticidi spremenili, smo uporabili test visoke učinkovitosti, da smo identificirali molekule, ki bi lahko zavirale učinek prostih radikalov na poti, " je dejal Lipton.
Ena od identificiranih molekul je bil izoksazol, ki je ščitil mutirane nevrone pred celično smrtjo, ki jo povzročajo analizirani pesticidi. Številna zdravila, ki jih je odobrila ameriška agencija za zdravila (FDA), vsebujejo derivate izoksazola, kar kaže na to, da bi te ugotovitve po Liptonovih besedah lahko imele klinične posledice za ponovno uporabo teh zdravil za zdravljenje Parkinsonove bolezni.
Čeprav študija jasno kaže razmerje med mutacijo, okoljem in škodo, povzročeno nevronom, ki vsebujejo dopamin, ne izključuje, da so pomembne tudi druge mutacije in poti. Skupina načrtuje raziskovanje dodatnih molekularnih mehanizmov, ki prikazujejo, kako se geni in okolje medsebojno prispevajo k Parkinsonovi bolezni in drugim nevrodegenerativnim boleznim, kot sta Alzheimerjeva in amiotrofična lateralna skleroza.
"Iz poznavanja mutacij, ki posameznika nakazujejo na te bolezni, upamo, da bomo v prihodnosti napovedali, kdo bi se posebej moral izogibati izpostavljanju okolju. Poleg tega bomo lahko odkrili bolnike, ki jim koristi zdravljenje specifične, ki lahko preprečijo, zdravijo ali morebiti ozdravijo te bolezni, "je zaključil Lipton.
Vir:
---badanie-wykrywajce-choroby-nerek.jpg)
