O echipă de cercetătoti a inversat efectele mai multor boli neurodegenerative moștenite, care pun viața în pericol, numite boli de stocare lizozomală (eng. LSD).

Echipa condusă de doctorul Yiannis Ioannou de la Mount Sinai Medical Center și doctorul Juan Marugan, de la Centrul Național pentru Avansarea Științelor Translaționale (NCATS), a restabilit funcționarea adecvată atât a mitocondriilor, cât și a lizozomilor, folosind compuși noi pe care i-au identificat și care au crescut activitatea proteinei TRAP1. Această proteină ajută mitocondriile, care produc energie în interiorul celulelor, să funcționeze corect. Descoperirile au fost raportate recent în iScience.

Bolile de stocare lizozomală se caracterizează prin defecte genetice care împiedică lizozomii din celule să asigure descompunerea excesului de grăsimi, zaharuri și proteine, ducând la acumularea lor în organe, inclusiv în ficat și creier. Acest lucru poate provoca o funcționare defectuoasă a mitocondriilor, ducând la deteriorarea a acestor organe.

Cercetătorii încearcă de foarte multă vreme să dezvolte medicamente care ar putea afecta lizozomii, astfel încât aceștia să nu mai prezinte un impact în cadrul bolilor de stocare. Creșterea activității proteinei TRAP1 a promovat plierea proteinelor mitocondriale și a facilitat echilibrul adecvat al celulei. Aceste molecule de primă clasă activează TRAP1 în mitocondrii și reduc stocarea în bolile de stocare lizozomale.

Datele demonstrează că TRAP1 mitocondrial este o potențială țintă terapeutică pentru mai multe tulburări care afectează sistemul nervos central. Cercetătorii au descoperit că TRAP1 a inițiat o „interferență” între mitocondrii și lizozomi, care este esențială pentru restabilirea echilibrului celular intern. Ceea ce este surprinzător este că TRAP1, atunci când este activată, inițiază o un efect tip cascadă, care duce la restabilirea funcției normale lizozomale în bolile de stocare lizozomale. Defectul care provoacă fiecare boală lizozomală este încă prezent, dar această interferență ocolește defectul genetic.

Creșterea activității TRAP1 în celulele de la persoanele cu boala Niemann-Pick de tip C1 (un tip de boală de stocare lizozomală) ar putea corecta tulburarea de stocare a lipidelor și ar putea restabili nivelurile normale de colesterol. În plus, creșterea activității TRAP1 în celulele pacienților cu afecțiuni precum Fabry, Farber și Wolman, a corectat stocarea de lipide a acestora.

Boala Niemann-Pick de tip C1 este o boală rară, moștenită, care afectează capacitatea organismului de a metaboliza grăsimea în celule.

IMPORTANȚA CERCETĂRII

Cercetătorii sugerează că descoperirile ar putea avea implicații pentru alte boli neurodegenerative, care prezintă cauze subiacente similare, cum ar fi Parkinson, scleroza laterală amiotrofică și Alzheimer.

EFECTUAREA STUDIULUI

Dr. Ioannou și colegii săi au dezvoltat un test pentru a măsura efectul compușilor asupra bolii Niemann-Pick de tip C1. Ei au făcut echipă cu Dr. Marugan și oamenii de știință de la NCATS care au folosit un test screening dezvoltat pentru a verifica mii de compuși.

Ei au descoperit că acei compuși care au activat TRAP1 au făcut ca mitocondriile să funcționeze corect din nou și au repornit capacitatea de reciclare a lizozomilor, ajutând la reducerea grăsimilor din lizozomi și celule. Cercetătorii au îmbunătățit chimic compușii care păreau să funcționeze cel mai bine și i-au testat în continuare.

PAȘII URMĂTORI

Oamenii de știință ar dori să înțeleagă mai multe despre modul în care compușii pot inversa caracteristicile bolilor de stocare lizozomale, care vor fi esențiale în dezvoltarea potențialelor tratamente medicamentoase.

De asemenea, ei intenționează să continue să perfecționeze acești compuși și să le analizeze efectele în diferite modele, inclusiv capacitatea lor de a afecta tulburările neurologice mai frecvente, cum ar fi bolile Alzheimer și Parkinson.

 

Sursă material și foto: www.mountsinai.org