Optimieren der Fähigkeit eines bestimmten Zelltypszu Kalium im Gehirn verbessert Walking und Verlängerung des Überlebens in einem Mausmodell der absorbieren Huntington -Krankheit , Berichtet über eine Studie der UCLA in der Online- Ausgabe von Nature Neuroscience veröffentlicht . Die Entdeckung könnte neue Angriffspunkte für Arzneimittel für die Behandlung der verheerenden Krankheit , die einer von 20.000 Amerikaner trifft zeigen.
Huntington -Krankheit ist von Eltern auf Kinder durch eine Mutation im Huntingtin -Gen geleitet. Durch das Töten von Gehirnzellen, die Neuronen genannt werden , die fortschreitende Erkrankung allmählich beraubt Patienten über ihre Fähigkeit zu gehen , sprechen , schlucken, atmen und klar zu denken . Keine Heilung gibt, und Patienten mit aggressiven Fällen kann in so wenig wie 10 Jahren sterben .
Die Laboratorien von Baljit Khakh , Professor für Physiologie und Neurobiologie und Michael Sofroniew , Professor für Neurobiologie, schloss sich an der David Geffen School of Medicine an der UCLA , die Rolle in Huntington durch Astrozyten spielte entwirren - große , sternförmigen Zellen im Gehirn und Rückenmark gefunden.
" Astrozyten scheinen im Gehirn in gleicher Anzahl an Neuronen , aber wurden nicht näher untersucht . Sie ermöglichen Neuronen , sich gegenseitig durch die Aufrechterhaltung einer optimalen chemischen Umgebung außerhalb der Zellen zu signalisieren ", erklärte Khakh , der mit Sofroniew , ist Mitglied der der UCLA Institut für Hirnforschung . "Wir haben zwei Mausmodellen zu untersuchen, ob Astrozyten bei Huntington-Krankheit anders verhalten. "
Das erste Modell nachgeahmt aggressiven , frühen Ausbruch der Erkrankung , während die zweite imitiert ein langsam entwickelnden Version .
Khakh und Sofroniew sucht, wie die Huntingtin -Mutation beeinflusst Astrozyten im Gehirn. Insbesondere betrachteten sie Astrozyten " Interaktion mit einer Art von Neuron, das eine zentrale Rolle bei der Koordinierung der Bewegung spielt .
Eine wichtige Erkenntnis hob sich von den Daten.
In beiden Modellen , Astrozyten mit dem mutierten Gen zeigten eine messbare Abfall Kir4.1 , ein Protein, das Astrocyten in Kalium durch die Zellmembran nehmen können . Dies ließ zu viel Kalium aus der Zelle , stören das chemische Gleichgewicht und die Erhöhung der Nähe Neuronen " Erregbarkeit - oder Kapazität zu schießen.
"Wir vermuten , dass die Gen-Mutation trägt zur Huntington-Krankheit durch eine Verringerung Kir4.1 Niveaus in den Astrozyten ", sagte Sofroniew . "Dies wiederum reduziert die Kaliumaufnahme der Zelle.
" Wenn überschüssiges Kalium Bädern rund um Neuronen , überempfindlich und Feuer wachsen sie zu leicht , zu stören Nervenzellfunktionund letztlich die Fähigkeit des Körpers , um richtig zu bewegen. Dies kann zu ruckartigen Bewegungen der gemeinsam Huntington-Krankheit beitragen", fügte er hinzu.
Um ihre Hypothese zu testen, untersuchten die Wissenschaftler , was passieren würde , wenn sie künstlich erhöht Kir4.1 Ebenen innerhalb der Astrozyten . In einem Beispiel kann bewiesen die Ergebnisse auffallend.
"Die Förderung von Kir4.1 in den Astrozyten verbessert die Mäuse die Fähigkeit , richtig zu gehen . Wir waren überrascht, dass die Länge und Breite der Maus die Schrittlänge Rückkehr auf ein normales Niveau ", sagte Khakh . "Das war eine unerwartete Entdeckung . "
"Unsere Arbeit geht neue Wege durch die zeigen, dass Astrozytenfunktion Störung führt zur Störung der Neuronenfunktion in einem Mausmodell der Huntington-Krankheit ", sagte Sofroniew . "Unsere Ergebnisse legen nahe, dass therapeutische Ziele für die Erkrankung über Neuronen vorhanden sind. "
Während die Ergebnisse werfen ein Licht auf eines der Mechanismen hinter Huntington-Krankheit, bieten die Ergebnisse auch allgemeinere Auswirkungen , so die Autoren
"Wir freuen uns sehr , dass Astrozyten möglicherweise für neue Arzneimittel genutzt werden ", sagte Khakh . " Astrocyte Dysfunktion kann auch in anderen neurologischen Erkrankungen über Huntington beteiligt sein. "
Der nächste Schritt des UCLA-Team wird es sein, herauszuarbeiten, den Mechanismus, der Kir4.1 Ebenen reduziert und beleuchten , wie diese verändert neuronaler Netze .