Embriono signalizacijos mechanizmas gali skatinti sveiką senėjimą, kovoti su neurodegeneracinėmis ligomis

Embriono signalizacijos mechanizmas gali skatinti sveiką senėjimą, kovoti su neurodegeneracinėmis ligomis

Gyvensena mityba, dietos, judėjimas

Remiantis žurnale paskelbtu tyrimu, Šiaurės Vakarų tyrėjai nustatė naują transkripcijos faktorių, reguliuojantį apvaisinto embriono naudojamą signalizacijos mechanizmą, kad apsaugotų savo motiną nuo ląstelių ir aplinkos streso. Genai ir vystymasis.

Išvados turi įtakos sveiko senėjimo skatinimui, terapiniu būdu taikant su amžiumi susijusį baltymų disreguliavimą ir netinkamą susilankstymą, o tai gali sukelti daugelio neurodegeneracinių sutrikimų vystymąsi.

„Mūsų darbas iš tikrųjų bando suprasti, kokie yra ankstyviausi įvykiai, kuriuos galime aptikti, kad atkurtumėte proteostazę, nes proteostazė kontroliuoja kiekvieno baltymo sveikatą. Proteostazės tinklas, kontroliuojantis baltymų sintezę, sulankstymą ir klirensą, yra vienintelis mūsų ląstelių kelias. žinodami, kad tai gali užkirsti kelią amiloido susidarymo klirensui arba jį sustiprinti“, – sakė mokslų daktaras Richardas Morimoto.

Morimoto yra Ken ir Ruth Davee Neurologijos katedros profesorius ir Weinbergo menų ir mokslų kolegijų Billo ir Gayle'o Cooko biologijos profesorius ir buvo vyresnysis tyrimo autorius.

Organizmo sveikata priklauso nuo funkcinio proteomo arba viso baltymų rinkinio, išreikšto kiekvienoje organizmo ląstelėje. Organizmui natūraliai senstant, baltymai turi didesnę riziką susiklostyti ir agreguotis, kad susidarytų amiloidas, kuris vaidina pagrindinį vaidmenį vystantis daugeliui žmonių neurodegeneracinių ligų, įskaitant Alzheimerio ligą, Parkinsono ligą ir cistinę fibrozę.

Šis „proteostazės žlugimas“ yra reiškinys, kurį anksčiau atrado Morimoto ir jo kolegos, tyrinėdami C. elegans neurodegeneracinių ligų modelius. C. elegans yra skaidrios apvaliosios kirmėlės, kurių biocheminė sudėtis panaši į žmonių, ir mokslininkai ją naudoja siekdami geriau suprasti žmogaus biologiją, įskaitant senėjimą ir ligų vystymąsi.

Neseniai atliktame tyrime Morimoto grupė, naudodama C. elegans neurodegeneracinių ligų modelius, nustatė, kad pažeistas apvaisintas embrionas apsaugo motiną nuo ląstelinio streso, siųsdamas jai molekulinius signalus, kad pagerintų jos bendrą sveikatą, kad ji galėtų išauginti būsimų kartų sveikus kiaušinėlius.

C. elegans atlikto genetinio atrankos rezultatai atskleidė, kad pažeidus vitelino sluoksnį – išorinį kiaušinio lukštą, embrionas signalizuoja motinai, kad užkirstų kelią proteostazės žlugimui ir slopintų baltymų agregaciją.

„Tai buvo stulbinantis. Tam tikra prasme tai buvo nauja transgeneracinės signalizacijos forma”, – sakė Morimoto. „Tai buvo intriguojanti, nes kalbama apie bendravimą iš vieno audinio, kiaušinėlio, su motina.

Dabartiniame tyrime, naudodama pažangius transkriptomikos metodus, Morimoto komanda nustatė, kad šį signalizacijos kelią reguliuoja transkripcijos faktorius, vadinamas NHR-49, kuris, kaip žinoma, palaiko genų ekspresiją visuose metazoanuose, kurie naudoja kiaušinius, įskaitant žmones, ir reguliuoja lipidų apykaitą.

Lipidų apykaita yra riebalų rūgščių skaidymas ir saugojimas, kad ląstelė galėtų naudoti energiją, taip pat palaiko lipidų konversiją ląstelės membranai statyti.

Išvadose nustatyta, kad NHR-49 yra pagrindinis reguliatorius, jungiantis lipidų homeostazę ir ląstelių atsparumą su proteotoksiniu stresu. Anot Morimoto, šis signalizacijos kelias galėtų būti biomarkeris ir terapinis tikslas reguliuojant proteostazę ir galiausiai skatinant sveiką senėjimą.

„Svarbiausias ateities akcentas yra tai, kad dabar tai būtų galima paversti nuspėjamais modeliais, pagal kuriuos galėtume nukreipti tą kelią arba tą genų rinkinį“, – sakė Morimoto.

Dabartinis tyrimas yra dalis didesnių pastangų, kurias vadovauja Morimoto, siekiant pagerinti supratimą apie tai, kaip proteostazė reguliuoja sveiką senėjimą ir užkirsti kelią ligoms, susijusioms su klaidingo baltymų susilankstymu.

„Mūsų gebėjimas identifikuoti mašinas ir suprasti, kas yra optimalu, leidžia mums suprasti, kaip atjauninti ląstelę, audinius ir organizmą nuo senėjimo grėsmių“, – sakė Morimoto.