Лемуры помогли доказать «митохондриальную» природу деменции — Naked Science
10.03.2017
Редакция

Лемуры помогли доказать «митохондриальную» природу деменции

Американские ученые показали, что хромосомные перестройки Alu-повторов в гене TOMM40 потенциально позволяют предсказывать митохондриальные патологии, характерные для ранних стадий болезни Альцгеймера. Статья опубликована в журнале Alzheimer's & Dementia.

untitled-1
©Wikipedia

Болезнь Альцгеймера, или сенильная деменция, представляет собой возрастное нейродегенеративное заболевание, которое выражается в постепенном распаде психических функций и ведет к смерти. По данным Организации Объединенных Наций (ООН), в 2006 году в мире было зафиксировано свыше 26 миллионов случаев болезни. Несмотря на ее распространенность, способов лечения этой формы деменции не существует. Прошлые работы позволили выявить множество генов-кандидатов, связанных с риском болезни Альцгеймера, однако в случае отдельных локусов их объяснительная сила не превышает четырех процентов.

 

Этиология заболевания также остается неясной. Доминирующей является гипотеза, которая связывает развитие болезни Альцгеймера с накоплением в мозге нейрофибриллярных клубков и амилоидных бляшек, «склеивающих» нейроны и нарушающих их работу. «Амилоидная» гипотеза подтверждается многими наблюдениями, однако экспериментальные препараты, рассчитанные на разрушение бета-амилоидных «сцепок», уже неоднократно терпели неудачу во время испытаний на человеке. Так, в ноябре 2016 года третью фазу клинических исследований провалил соланезумаб.

 

В 2004 году специалисты Университета системы здравоохранения Виргинии в качестве альтернативы предложили «гипотезу митохондриального каскада». Дело в том, что, в отличие от других клеток, большинство нейронов после рождения организма прекращают деление, что повышает риск накопления «ошибок» в их митохондриях. Согласно этой гипотезе, митохондриальные патологии ведут к энергетическому голоду и гибели нервных клеток и, как следствие, к нейродегенеративным заболеваниям.

 

До недавних пор то, как митохондрии сокращаются с возрастом, было неизвестно. Но в 2009 году группа американских неврологов обнаружила корреляцию между риском болезни Альцгеймера, геном транслоказы наружной митохондриальной мембраны 40 (TOMM40) и Alu-повторами — мобильными генетическими элементами, хромосомные перестройки которых (на интронах 6 и 9 TOMM40) приводят к нарушению аденин-инозин редактирования РНК и связываются с наследственными заболеваниями человека. В частности, некодирующая область TOMM40, включая Alu-повторы, имела разную длину.

 

Нормальный и усеченный транскрипты TOMM40. Голубым цветом выделены основные изменения вторичной структуры / ©Peter A. Larsen et al., Alzheimer’s & Dementia, 2017

 

В новой работе ученые из Университета Дьюка проверили число мобильных элементов в 1145 генах, кодирующих митохондриальные белки, и в 8973 случайных генах серого мышиного лемура (Microcebus murinus) — как и человек, этот вид приматов может испытывать симптомы, характерные для болезни Альцгеймера. После этого показатель сравнили с другими видами лемуровых (Lemuridae). Результаты показали, что число Alu-повторов в гене TOMM40 серого мышиного лемура было выше, чем у остальных представителей семейства. Согласно моделированию, избыток Alu-повторов ограничивал экспрессию гена, что приводило к усечению аминокислотной последовательности его транскрипта. При этом 3’-конец молекулы РНК длиной 335 последовательностей (при норме 361 последовательность) совпадал с AluY-повтором на интроне 9.

 

Примечательно, что множественные вставки Alu-повторов в генах, кодирующих митохондриальные белки, связывались с нейродегенеративными заболеваниями и ранее. Так, избыток ретротранспозонов на участке гена ABCD1 был обнаружен у пациентов с адренолейкодистрофией, а в гене OPA1 — у пациентов с доминантной атрофией зрительного нерва. По мнению авторов, это указывает на то, что перестройки в Alu-повторах, редактирующих транскрипты митохондриальных генов, вероятно, являются общим маркером патологий центральной нервной системы (ЦНС). В дальнейшем анализ таких мобильных элементов может помочь в ранней диагностике болезни Альцгеймера и ее лечении.

 

В последние годы разными группами исследователей были предложены перспективные методы лечения болезни Альцгеймера. Так, эксперименты показали, что замедлить ухудшение памяти таким пациентам можно путем ингибирования никотиновых рецепторов, а для профилактики сенильной деменции подходят кофеинчтение фэнтези и специальные видеоигры.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Позавчера, 14:34
Илья Ведмеденко

Осведомленный источник ТАСС сообщил, что опытный образец перспективного стратегического бомбардировщика нового поколения соберут к 2023 году. Ранее стало известно, что в России изготовили первый образец двигателя для нового самолета.

Вчера, 20:38
Илья Ведмеденко

Российские судостроители спустили на воду головное скоростное пассажирское судно на подводных крыльях «Метеор 120Р». Предполагается, что оно ни в чем не уступает зарубежным аналогам.

Позавчера, 11:54
Александр Березин

Среди полностью привитых препаратом от центра «Вектор» процент заболевших Covid-19 слабо отличим от процента заболевших среди тех, кто не прошел вакцинацию. В то же время среди привитых другими вакцинами этот показатель в несколько раз ниже, чем среди непривитых.

1 августа
Мария Азарова

Исследование микробиома кишечника, проведенное японскими и американскими учеными, предоставляет один из потенциальных ключей к долголетию и лечению бактериальных инфекций.

Позавчера, 14:34
Илья Ведмеденко

Осведомленный источник ТАСС сообщил, что опытный образец перспективного стратегического бомбардировщика нового поколения соберут к 2023 году. Ранее стало известно, что в России изготовили первый образец двигателя для нового самолета.

1 августа
Александр Березин

СМИ всего мира принялись рассказывать, что новые штаммы возникли из-за ослабления ограничений, снятия масок, а то и под воздействием вакцин. Якобы те оказали эволюционное давление, заставляющее вирус обходить вакцинную защиту. Увы, реальная биология указывает на совсем иную — и более устрашающую — картину. Разбираемся в деталях.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: