Nowe badanie z robakami może pomóc wyjaśnić, w jaki sposób choroby takie jak Alzheimer i Parkinson rozprzestrzeniają się w mózgu. Czasami, gdy neurony pozbywają się toksycznych odpadów, sąsiednie komórki chorują.

„Normalnie proces wyrzucania tych śmieci byłby dobrą rzeczą” – mówi Monica Driscoll, profesor biologii molekularnej i biochemii na Rutgers University. „Ale uważamy, że w przypadku chorób neurodegeneracyjnych, takich jak choroba Alzheimera i Parkinsona, może wystąpić niewłaściwe zarządzanie tym bardzo ważnym procesem, który ma chronić neurony, ale zamiast tego wyrządza szkodę sąsiednim komórkom”.

Naukowcy zrozumieli, jak proces eliminowania toksycznych substancji komórkowych działa wewnątrz komórki, porównując go do usuwania śmieci, ale nie wiedzieli, w jaki sposób komórki uwalniają śmieci na zewnątrz.

„To, co odkryliśmy, można porównać do osoby zbierającej śmieci i wyrzucającej je na zewnątrz na śmieci” — mówi Driscoll. „Aktywnie wybierają i sortują śmieci od dobrych rzeczy, ale jeśli nie zostaną odebrane, śmieci mogą powodować prawdziwe problemy”.

Praca z przezroczystą glistą C. elegans, naukowcy odkryli, że robaki, które żyją około trzech tygodni, mają zewnętrzny mechanizm usuwania śmieci i usuwają te toksyczne białka również poza komórkę.

Główny autor Ilija Melentijevic, absolwent w laboratorium Driscolla, zdał sobie sprawę, co się dzieje, gdy zaobserwował małą, podobną do chmury, jasną plamę tworzącą się na zewnątrz komórki u niektórych robaków. Przez dwa lata liczył i monitorował ich wytwarzanie i degradację na pojedynczych nieruchomych obrazach, aż w końcu złapał jeden w połowie formacji.

„Byli bardzo dynamiczni”, mówi Melentijevic, wówczas student studiów licencjackich, który spędził trzy noce w laboratorium, robiąc zdjęcia procesu oglądane przez mikroskop co 15 minut. „Nie można ich było często widywać, a kiedy już się pojawiły, następnego dnia zniknęły”.

Badania z wykorzystaniem glisty dostarczyły naukowcom ważnych informacji na temat starzenia się, co byłoby trudne do przeprowadzenia u ludzi i innych organizmów żyjących przez długi czas.

Glisty zaprojektowane do produkcji białek związanych z chorobą Huntingtona i Alzheimera wyrzuciły więcej śmieci składających się z tych neurodegeneracyjnych toksycznych materiałów. Podczas gdy sąsiednie komórki degradowały część materiału, bardziej odległe komórki usuwały inne części chorych białek.

„Te odkrycia są znaczące” – mówi Driscoll. „Praca nad małym robakiem może otworzyć drzwi dla bardzo potrzebnych nowych podejść do rozwiązywania problemów neurodegeneracji i chorób, takich jak choroba Alzheimera i Parkinsona”.

Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie Natura.

Źródło: Rutgers University

Powiązane książki

at Rynek wewnętrzny i Amazon