Процесс развития бокового амиотрофического склероза на уровне ДНК
С помощью первой модели плодовых мушек с боковым амиотрофическим склерозом (БАС), разработанной доктором Удай Пэнди, доцентом Кафедры генетики в Центре медико-санитарных дисциплин Государственного университета Луизианы в Новом Орлеане, лаборатория доктора Пэнди обнаружила, что блокирование патологического движения белка, причиной чего служит мутирующий ген под названием FUS, останавливает развитие данного заболевания. С результатами исследования можно ознакомиться в онлайн статье от 12 апреля 2011 года в интернет версии журнала по молекулярной генетике человека (Human Molecular Genetics). Печатная версия статьи появится в ближайшем выпуске журнала.
Экспериментальные плодовые мушки были запрограммированы на носительство и экспрессию мутирующего человеческого гена FUS. Как показало исследование, мутирующий ген FUS является одной из основных причин наследственного и спорадического заболевания БАС. В результате, нейродегенерация ухудшает способность плодовых мушек передвигаться по поверхности или ползти вверх, и дополнительно отмечается дефект в структуре глаз. Кроме того, у мушек, носителей дефектного гена FUS, наблюдаются признаки такого заболевания, присущего человеку, как возрастная дегенерация нейронов, накопление патологического белка и сокращение продолжительности жизни.
Также было замечено, что у больных БАС болезнетворный белок FUS, который формируется благодаря данному гену, двигается по направлению к цитоплазме вместо того, чтобы оставаться в ядре клетки. Команда ученых из лаборатории доктора Пэнди обнаружила, что блокирование такой патологической миграции может остановить процесс развития этого заболевания. Все эти особенности делают модель мушки ценным ресурсом для тестирования лекарственных препаратов с целью нахождения средства, способного влиять на последствия, вызванные мутирующим геном.
«Результаты исследования побуждают нас искать препараты, которые в качестве потенциального терапевтического вмешательства помогут удерживать дефектный белой FUS в пределах ядра. Создание модели плодовой мушки представляет собой недорогой и быстрый способ изучения множества человеческих болезней, таких как рак, болезнь Альцгеймера и болезнь Паркинсона. Многие основные биологические процессы остаются схожими у людей и плодовых мушек, и почти 75 % человеческих болезнетворных генов аналогичны по функциональности с генами мух (гомологи), что делает этих насекомых хорошо управляемой моделью», — отмечает Пэнди.
Группа доктора Пэнди обнаружила, что нормальный белок FUS взаимодействует с другим важным человеческим белком TDP-43, связанным с развитием БАС, но мутирующий FUS ведет себя аномально при взаимодействии с нормальным TDP-43. Мутации в гене TDP-43 также являются причиной БАС. Интересно, что эти два белка, ответственные за развитие БАС, не взаимодействуют, если находятся внутри ядра.
Согласно данным Национальных Институтов Здоровья, боковой амиотрофический склероз, который иногда называется болезнь Лу Герига, — это быстропрогрессирующее, неизменно приводящее к смерти неврологическое заболевание, которое поражает нервные клетки (нейроны), ответственные за контролирование движений произвольных мышц. Болезнь принадлежит к группе нарушений, известных как заболевания мотонейронов, которые характеризуются постепенной дегенерацией и гибелью мотонейронов, нервных клеток, расположенных в стволовой и спинной части мозга, которые выполняют функцию контролирующего органа и жизненно важного канала связи между нервной системой и произвольными мышцами тела. Сигналы из верхних мотонейронов в мозге передаются в нижние мотонейроны в спинном мозге, а далее в конкретные мышцы. При БАС верхние и нижние мотонейроны дегенерируют или погибают, прекращая передавать сигналы в мышцы. Неспособные функционировать, мышцы постепенно ослабевают, «сохнут» (атрофия), и начинают непроизвольно сокращаться (фасцикуляция). В конечном счете, способность мозга запускать и контролировать произвольные мышцы пропадает.
«Нашей следующей целью является установление других факторов, таких как белки или РНК, которые служат мишенью для мутирующего FUS, что позволит более тщательно рассмотреть механизм развития данного заболевания», — говорит Николас Лэнсон младший, научный сотрудник Центра медико-санитарных дисциплин Государственного университета Луизианы и основной автор работы.
Источник: medicaldaily.com
Перевод: Vitaminov.net
