Израильские учёные обнаружили механизм воздействия на нервные клетки при боковом амитрофическом склерозе

Израильские учёные обнаружили механизм развития БАС.

Исследование, проведённое сотрудниками Тель-Авивского университета, предоставляет новую информацию о механизме гибели двигательных нейронов при БАС (боковом амиотрофическом склерозе). Это открытие станет полезным для разработки лекарственной терапии заболевания.

БАС возникает в результате гибели и разрушения двигательных нервных клеток в головном мозге и позвоночнике. Больные теряют способность двигать мышцами рук и ног, страдают от трудностей с глотанием. В конечном итоге человек утрачивает способность сокращать мышцы диафрагмы и не может самостоятельно дышать. Такие пациенты умирают в среднем в течение 3-5 лет.

Невзирая на то, что за последние годы был достигнут значительный прогресс в области изучения этого редкого заболевания, основная причина его возникновения до сих пор неизвестна, и в настоящее время эффективного лечения недуга не существует. Поэтому есть острая необходимость в разработке действенных медпрепаратов для борьбы с БАС. Но чтобы разработать правильное лечение, необходимо для начала понять основные механизмы, приводящие к гибели и разрушению моторных нейронов при этом заболевании.

Расположенные в позвоночнике нервные клетки, повреждённые болезнью, отдают длинные аксоны (отростки) в скелетные мышцы. Длина аксона у взрослого человека может достигать 1 м. Здоровье нервных клеток зависит от коммуникации и передачи эффективных двусторонних сигналов между телом моторного нейрона, которое находится в позвоночнике, и концом аксона, который находится в мышце на большом расстоянии от тела. Клеточная транспортная система, которая переносит биохимические сигналы по аксону, включает в себя как часть клеточного скелета дорожку из белковых нитей, по которой перемещаются два типа биологических веществ: хинин, движущийся от тела клетки к концу аксона, и динеин, движущийся в противоположном направлении. Мутации и проблемы в этой транспортной системе создают проблемы со здоровьем нервов, которые могут привести к развитию различных нейродегенеративных заболеваний, включая БАС.

Исследователи из Тель-Авивского университета впервые смогли идентифицировать сигнальный процесс, который движется по аксону и вызывает гибель тел нервных клеток в позвоночнике. Этот молекулярный механизм «вестника смерти» формируется путем связывания в стрессовых условиях  белка CRMP4, который является мутантным у пациентов с БАС, с биологическим динеином на конце аксона. Разрушая и предотвращая связь CRMP4 с динеином при помощи генетических или фармакологических средств, исследователи смогли защитить больную нервную клетку от гибели в моделях БАС.

Результаты исследования были опубликованы в журнале Европейской организации молекулярной биологии как предоставляющее новаторскую информацию о механизме гибели моторных нейронов при БАС.

В ходе работы учёные использовали разработанную ими специальную систему биологических чипов, которая позволяет имитировать работу опорно-двигательного аппарата, разрушенного в результате болезни. В этой уникальной системе исследователи вырастили и рассортировали стволовые клетки пациентов на нервные и мышечные. Используя методы передовой микроскопии, они изучили процесс гибели нервных клеток у больных пациентов в сравнении со здоровыми. Результаты были также подтверждены на пораженных заболеванием тканях и мышиных моделях.

«Мы впервые обнаружили, что экспрессия белка CRMP4 различается между больными и здоровыми нейронами. Хотя он экспрессируется в теле клетки позвоночника, его уровни низкие на конце аксона,» — объясняет профессор Эран Перлсон, один из авторов исследования.

Клеточная неправильная локализация CRMP4 вызвана усиленным взаимодействием с ретроградным моторным белком, динеином, который опосредует транспорт CRMP4 от дистальных аксонов к соме и тем самым способствует потере моторных нейронов. Блокирование взаимодействия CRMP4-динеин снижает потерю двигательныхнейронов. Таким образом, учёные продемонстрировали новый CRMP4-зависимый ретроградный сигнал смерти, который лежит в основе потери моторных нейронов при БАС.

Для записи на обследование и лечение заполните анкету: