Amiotrofinė šoninė sklerozė (ALS) yra niokojanti neurodegeneracinė liga, pažeidžianti motorinius neuronus. Vidutinė gyvenimo trukmė po šios nepagydomos ligos diagnozavimo yra nuo dvejų iki penkerių metų.
Nenumaldomai siekdami suprasti motorinių neuronų mirties priežastį, mokslininkai iš KU Leuven ir VIB smegenų ir ligų tyrimų centro nustatė naują intriguojantį elementą: mažytes, antenas primenančias struktūras ląstelėse, vadinamus pirminiais blakstienomis.
Jų tyrimas „C21ORF2 mutacijos rodo pirminį blakstienų disfunkciją sergant amiotrofine lateraline skleroze“, paskelbtas Smegenysgali atverti potencialią naują gydymo plėtros kelią.
ALS, dar žinoma kaip Lou Gehrig liga, yra dažniausia suaugusiųjų degeneracinė motorinių neuronų liga. Jai būdingas selektyvus motorinių neuronų praradimas, dėl kurio atsiranda progresuojantis raumenų silpnumas ir paralyžius, taip pat rijimo ir kalbos sunkumai.
Pacientai paprastai pasiduoda ligai per dvejus ar penkerius metus nuo simptomų atsiradimo. Nepaisant išsamių tyrimų, motorinių neuronų mirties mechanizmai išlieka sunkiai suprantami, ir šiuo metu nėra veiksmingų gydymo būdų, kaip sustabdyti ar pakeisti ligos progresavimą.
Dabar mokslininkai atkreipia dėmesį į blakstienų, mikroskopinių ląstelių antenų, būtinų priimant ir apdorojant gyvybiškai svarbius signalus, disfunkciją.
Sugedusi antena
2016 m. tarptautinis konsorciumas, vadovaujamas Belgijoje UZ Leuven neurologo prof. Philipo Van Damme’o ir KU Leuven Neuroscience skyriaus mokslininko, nustatė C21orf2 kaip naują su ALS susijusį geną. Jau buvo žinoma, kad C21orf2 mutacijos sutrikdo blakstienas sergant kitomis ligomis. Tai paskatino komandą ištirti, kaip šie mechanizmai veikia ALS.
Tyrimas, bendradarbiaujant su tyrėjais iš prof. Ludo Van Den Bosch laboratorijos VIB-KU Leuven, atskleidė, kad C21orf2 mutacijos sutrikdo pirminių blakstienų formavimąsi ir struktūrą. Motoriniai neuronai, gauti iš pacientų, turinčių C21orf2 mutacijas, turėjo mažiau blakstienų, o likusios blakstienos buvo neįprastai trumpos.
„Šis struktūrinis pažeidimas neleidžia tinkamai perduoti signalo“, – sako pirmasis autorius daktaras Mathiasas De Deckeris. „Matėme, kad garsinis ežio (Shh) kelias – pagrindinis motorinių neuronų sveikatos kelias, buvo sutrikdytas. Kai taip nutinka, motoriniai neuronai stengiasi suformuoti esminius ryšius tarp nervų ir raumenų, žinomus kaip neuromuskulinės jungtys.”
Signalo atkūrimas
Kiti eksperimentai parodė, kad C21orf2 lygių atkūrimas mutavusiose ląstelėse ištaisė blakstienų defektus, atkūrė Shh signalizaciją ir išgelbėjo neuromuskulinės jungties formavimąsi. Šis atradimas išryškina pirmines blakstienas kaip galimą terapinį taikinį sergant ALS.
Stebėtina, kad tyrėjai taip pat pastebėjo panašius blakstienų defektus motoriniuose neuronuose iš ALS sergančių pacientų, turinčių mutacijų dėl vienos iš labiausiai paplitusių ALS genetinių priežasčių, C9orf72. Tai rodo, kad blakstienų disfunkcija gali neapsiriboti vienu genetiniu potipiu, bet gali būti platesnė ALS biologijos problema.
Prof. Philipas Van Damme’as sakė: „Šie stebėjimai kelia daug klausimų ir atveria kelius tolesniems tyrimams. Per didelė C21orf2 ekspresija gali išgelbėti blakstienų defektus ir susiformuoti neuroraumeninių jungčių, o tai rodo, kad pirminės blakstienų disfunkcijos taikymas gali tapti terapine ALS strategija.”