2013. november 29., péntek .- Kutatók egy csoportja új érthetőséget adott a képet arról, hogy a gének és a környezet közötti interakciók hogyan tudják elpusztítani a dopamint termelő idegsejteket, amely a neurotranszmitter, és üzeneteket küld az agy azon részére, amely Ellenőrzi a mozgást és a koordinációt.
Felismerései, amelyeket egy, a szerdán, a 'Cell' digitális kiadásában megjelent cikk tartalmaz, tartalmaznak egy olyan molekulát, amely védi az idegsejteket a peszticidkárosodásoktól.
"Először használtuk a Parkinson-kórban szenvedő betegekből származó emberi őssejteket annak bizonyítására, hogy a genetikai mutáció és a peszticid expozíció kombinálva egy„ kettős találatot ”hoz létre, és szabadgyököket hoz létre az idegsejtekben, amelyek deaktiválják a molekuláris útvonalakat specifikusak, amelyek idegsejtek halálát okozzák "- magyarázza Dr. Stuart Lipton, Ph.D., a Burnham Idegtudományi Öregedés és őssejtek Kutató Intézetének Del E. Webb Sanford Központ professzora és igazgatója, valamint a tanulmány vezető szerzője.
Eddig a peszticidek és a Parkinson-kór közötti kapcsolat elsősorban állatkísérleteken és járványtani kutatásokon alapult, amelyek megmutatták, hogy a gazdálkodók, a vidéki lakosság és a mezőgazdasági vegyi anyagoknak kitett személyek fokozott kóros kockázatot mutatnak.
Az új tanulmányban Lipton, valamint Rajesh Ambasudhan, az arizonai „Del E. Webb Center” kutatási asszisztens és Rudolf Jaenisch, a Whitehead Biológiai Orvosi Kutatóintézet alapító tagja, Cambridge, Massachusetts, és A Massachusetts Institute of Technology (MIT) biológiája olyan Parkinson-betegek bőrsejtjeit alkalmazta, akiknek mutációja volt az alfa-szinuklein nevű fehérjét kódoló génben.
Az alfa-szinuklein a fő fehérje, amelyet a Lewy testekben találnak, amelyek olyan fehérjecsoportokban találhatók, amelyek a Parkinson-kór kóros jellemzője. A betegek bőrsejtjeinek felhasználásával a kutatók indukált pluripotenciális emberi sejteket (hiPSC-ket) hoztak létre ezzel a mutációval, majd korrigálták az alfa-szinuklein mutációt más sejtekben.
Ezután a munka szerzői ezeket a sejteket átprogramozták, hogy azokat a Parkinson-kórban károsodott idegsejttípusba, az A9 nevű neuronokká alakítsák át, így a mutáció kivételével minden szempontból két azonos idegsejt-készletet hoznak létre. alfa-szinukleint tartalmazó dopamint.
"A normál és mutáns idegsejteknek növényvédő szereknek való kitettsége, beleértve a paraquatot, a manebet és a rotenont, túlzott szabad gyököket hozott létre a sejtekben a mutációval, károsítva a dopamint tartalmazó neuronokat, amelyek sejthalálhoz vezettek" - fedte le Frank Soldner., a Jaenisch laboratórium tudományos kutatója és a tanulmány társszerzője.
A „Del E. Webb Center” kutatója és a munka szerzője, Scott Ryan hozzátette, hogy ezeknek a növényvédő szereknek a káros hatásait rövid expozícióval figyelték meg, jóval az Egyesült Államok Környezetvédelmi Ügynöksége (EPA) által elfogadott szinteknél alacsonyabb dózisok mellett., rövidítése angolul).
A genetikailag kompatibilis idegsejtekhez való hozzáférés az egyetlen mutáció kivételével egyszerűsíti a peszticidek által kiváltott idegsejtek genetikai hozzájárulásának értelmezését. Ebben az esetben a kutatók meg tudták határozni, hogy a mutációval rendelkező sejtek miként teszik ki a növényvédő szerekkel való érintkezést egy MEF2C-PGC1alfa nevű kulcsfontosságú mitonkodriális úton, amely általában védi a dopamint tartalmazó idegsejteket.
A szabad gyökök megtámadták az MEF2C fehérjét, ami ezen út funkciójának elvesztéséhez vezet, ami egyébként megvédte volna az idegsejteket a peszticidektől. "Miután megértettük az útvonalat és a növényvédő szerek által megváltoztatott molekulákat, nagy teljesítményű tesztet használtunk olyan molekulák azonosítására, amelyek gátolhatják a szabad gyökök hatását az útban" - mondta Lipton.
Az egyik azonosított molekula az izoxazol volt, amely megóvta a mutáns idegsejteket az elemzett peszticidek által kiváltott sejthalál ellen. Az amerikai gyógyszerügynökség (FDA) által jóváhagyott számos gyógyszer izoxazol-származékokat tartalmaz, ami arra utal, hogy Lipton szerint ezek az eredmények potenciális klinikai következményekkel járhatnak ezen gyógyszereknek a Parkinson-kór kezelésére történő újbóli felhasználására.
Noha a tanulmány egyértelműen megmutatja a mutáció, a környezet és a dopamint tartalmazó neuronok káros összefüggéseit, ez nem zárja ki, hogy más mutációk és útvonalak is fontosak legyenek. A csoport további molekuláris mechanizmusok felkutatását tervezi, amelyek megmutatják, hogy a gének és a környezet hogyan hatnak egymásra, hogy hozzájáruljanak a Parkinson-kórhoz és más neurodegeneratív betegségekhez, például az Alzheimer-kórhoz és az amyotrophiás laterális szklerózishoz.
"Azoknak a mutációknak a ismerete alapján, amelyek hajlamosak az egyénre ezekre a betegségekre, reméljük, hogy a jövőben megjósoljuk, kiknek kerülniük kell a környezetnek való kitettséget. Ezen kívül képesek leszünk felismerni azokat a betegeket, akik részesülhetnek a kezelésből specifikusak, amelyek megakadályozzák, kezelik vagy esetleg gyógyítják ezeket a betegségeket "- fejezte be Lipton.
Forrás:
Címkék:
hírek Szójegyzék Táplálás
Felismerései, amelyeket egy, a szerdán, a 'Cell' digitális kiadásában megjelent cikk tartalmaz, tartalmaznak egy olyan molekulát, amely védi az idegsejteket a peszticidkárosodásoktól.
"Először használtuk a Parkinson-kórban szenvedő betegekből származó emberi őssejteket annak bizonyítására, hogy a genetikai mutáció és a peszticid expozíció kombinálva egy„ kettős találatot ”hoz létre, és szabadgyököket hoz létre az idegsejtekben, amelyek deaktiválják a molekuláris útvonalakat specifikusak, amelyek idegsejtek halálát okozzák "- magyarázza Dr. Stuart Lipton, Ph.D., a Burnham Idegtudományi Öregedés és őssejtek Kutató Intézetének Del E. Webb Sanford Központ professzora és igazgatója, valamint a tanulmány vezető szerzője.
Eddig a peszticidek és a Parkinson-kór közötti kapcsolat elsősorban állatkísérleteken és járványtani kutatásokon alapult, amelyek megmutatták, hogy a gazdálkodók, a vidéki lakosság és a mezőgazdasági vegyi anyagoknak kitett személyek fokozott kóros kockázatot mutatnak.
Az új tanulmányban Lipton, valamint Rajesh Ambasudhan, az arizonai „Del E. Webb Center” kutatási asszisztens és Rudolf Jaenisch, a Whitehead Biológiai Orvosi Kutatóintézet alapító tagja, Cambridge, Massachusetts, és A Massachusetts Institute of Technology (MIT) biológiája olyan Parkinson-betegek bőrsejtjeit alkalmazta, akiknek mutációja volt az alfa-szinuklein nevű fehérjét kódoló génben.
Az alfa-szinuklein a fő fehérje, amelyet a Lewy testekben találnak, amelyek olyan fehérjecsoportokban találhatók, amelyek a Parkinson-kór kóros jellemzője. A betegek bőrsejtjeinek felhasználásával a kutatók indukált pluripotenciális emberi sejteket (hiPSC-ket) hoztak létre ezzel a mutációval, majd korrigálták az alfa-szinuklein mutációt más sejtekben.
Ezután a munka szerzői ezeket a sejteket átprogramozták, hogy azokat a Parkinson-kórban károsodott idegsejttípusba, az A9 nevű neuronokká alakítsák át, így a mutáció kivételével minden szempontból két azonos idegsejt-készletet hoznak létre. alfa-szinukleint tartalmazó dopamint.
"A normál és mutáns idegsejteknek növényvédő szereknek való kitettsége, beleértve a paraquatot, a manebet és a rotenont, túlzott szabad gyököket hozott létre a sejtekben a mutációval, károsítva a dopamint tartalmazó neuronokat, amelyek sejthalálhoz vezettek" - fedte le Frank Soldner., a Jaenisch laboratórium tudományos kutatója és a tanulmány társszerzője.
A „Del E. Webb Center” kutatója és a munka szerzője, Scott Ryan hozzátette, hogy ezeknek a növényvédő szereknek a káros hatásait rövid expozícióval figyelték meg, jóval az Egyesült Államok Környezetvédelmi Ügynöksége (EPA) által elfogadott szinteknél alacsonyabb dózisok mellett., rövidítése angolul).
A genetikailag kompatibilis idegsejtekhez való hozzáférés az egyetlen mutáció kivételével egyszerűsíti a peszticidek által kiváltott idegsejtek genetikai hozzájárulásának értelmezését. Ebben az esetben a kutatók meg tudták határozni, hogy a mutációval rendelkező sejtek miként teszik ki a növényvédő szerekkel való érintkezést egy MEF2C-PGC1alfa nevű kulcsfontosságú mitonkodriális úton, amely általában védi a dopamint tartalmazó idegsejteket.
A szabad gyökök megtámadták az MEF2C fehérjét, ami ezen út funkciójának elvesztéséhez vezet, ami egyébként megvédte volna az idegsejteket a peszticidektől. "Miután megértettük az útvonalat és a növényvédő szerek által megváltoztatott molekulákat, nagy teljesítményű tesztet használtunk olyan molekulák azonosítására, amelyek gátolhatják a szabad gyökök hatását az útban" - mondta Lipton.
Az egyik azonosított molekula az izoxazol volt, amely megóvta a mutáns idegsejteket az elemzett peszticidek által kiváltott sejthalál ellen. Az amerikai gyógyszerügynökség (FDA) által jóváhagyott számos gyógyszer izoxazol-származékokat tartalmaz, ami arra utal, hogy Lipton szerint ezek az eredmények potenciális klinikai következményekkel járhatnak ezen gyógyszereknek a Parkinson-kór kezelésére történő újbóli felhasználására.
Noha a tanulmány egyértelműen megmutatja a mutáció, a környezet és a dopamint tartalmazó neuronok káros összefüggéseit, ez nem zárja ki, hogy más mutációk és útvonalak is fontosak legyenek. A csoport további molekuláris mechanizmusok felkutatását tervezi, amelyek megmutatják, hogy a gének és a környezet hogyan hatnak egymásra, hogy hozzájáruljanak a Parkinson-kórhoz és más neurodegeneratív betegségekhez, például az Alzheimer-kórhoz és az amyotrophiás laterális szklerózishoz.
"Azoknak a mutációknak a ismerete alapján, amelyek hajlamosak az egyénre ezekre a betegségekre, reméljük, hogy a jövőben megjósoljuk, kiknek kerülniük kell a környezetnek való kitettséget. Ezen kívül képesek leszünk felismerni azokat a betegeket, akik részesülhetnek a kezelésből specifikusak, amelyek megakadályozzák, kezelik vagy esetleg gyógyítják ezeket a betegségeket "- fejezte be Lipton.
Forrás:
