Entdeckung von winzigen Protein - Activator verantwortlich für Hirnzellschädigung bei Huntington-Krankheit

Johns Hopkins Gehirn Wissenschaftler haben herausgefunden, warum eine fehlerhafte Protein reichert sich in Zellen überall im Körper von Menschen mit Huntington -Krankheit (HD ), aber nur tötet Zellen in dem Teil des Gehirns , der die Bewegung steuert , wodurch geringfügiger Schaden an Gewebe anderswo. Die Antwort , berichtet in dieser Woche in Wissenschaft,liegt in einem kleinen Protein namens " Rhes " , die nur in dem Teil des Gehirns, die Bewegungen steuert gefunden hat . Die Ergebnisse, die nach den Hopkins Forscher erklären das einzigartige Muster der Hirnschädigung in HD und ihre Symptome , sowie bieten eine Strategie für neue Therapie.

HD sich durch einen genetischen Defekt, der eine mutierte Version des Proteins " Huntingtin " , die in allen Zellen des Körpers produziert sammelt , aber nur scheinbar auf das Gehirn verursacht . Von Eltern auf das Kind durch eine Änderung eines normalen Gens weitergegeben , HD im Laufe der Zeit zu einer irreversiblen unkontrollierte Bewegungen , Verlust der geistigen Funktion , emotionale Störungen und Tod.

Sagt Solomon H. Snyder "Es ist immer ein Rätsel, warum , wenn das Protein durch das HD-Gen hergestellt wird in allen Zellen des Körpers , nur das Gehirn, und nur einen bestimmten Teil des Gehirns , dem Striatum , verschlechtert sich gesehen , war " , MD, Professor für Neurowissenschaften an der Johns Hopkins . "Durch die Suche nach der Grundschuldist das Potenzial da, um Medikamente, die sie zielen und entweder zu verhindern Symptome oder sie verlangsamen zu entwickeln. "

Neugierig Striatum - spezifische Wirkung des Huntingtin-Protein , Snyders Forscherteam um Srinivasa Subramaniam , Ph.D., ein Postdoctoral Fellow , führte die Suche nach Proteinen , die lokal mit Huntingtin im Corpus striatum interagiert , speziell und ausschließlich , zu raten, dass die molekulare Antwort auf das Geheimnis würde am ehesten dort zu finden.

Die Protein Rhes fing ihre Aufmerksamkeit , weil sie bereits waren ein verwandtes Protein aus anderen Gründen zu studieren . Rhes war bekannt, dass fast ausschließlich im Striatum gefunden werden.

Durchführung von Tests unter Verwendung von menschlichen und Maus -Zellen fanden sie, dass Rhes Wechselwirkung mit gesunden und mutierten Versionen von Huntingtin-Protein , aber gebunden viel stärker an mutiertem Huntingtin , auch MHTT bekannt.

"Touching oder Bindung ist eine Sache , aber der Tod ist eine ganz andere ", sagte Snyder, so dass der nächste Schritt bestand darin, ob und wie Rhes sehen zzgl MHTT könnte Gehirnzellen im Striatum zu töten.

Mit menschlichen embryonalen Zellen und Gehirnzellen von Mäusen genommen die Forscher hinzugefügt verschiedene Kombinationen von normalen und mutierten Huntingtin und Rhes , und untersucht die Zellen in der nächsten Woche , um zu sehen , ob irgendwelche Zellen starben .

Während jedes Protein allein nicht die Anzahl von Zellen in den Schalen , wenn sowohl MHTT und Rhes in denselben Zellen vorhanden waren, zu ändern, starb die Hälfte der Zellen innerhalb von 48 Stunden.

"Hier ist der Rhes Protein , wir dagegen seit Jahren gekannt habe , niemand wirklich wusste, was es im Gehirn oder anderswo haben ", sagt Snyder . "Und es stellt sich heraus, es sieht aus wie der Schlüssel zur Huntington-Krankheit . "

Snyders Team ging dann auf ein anderes Geheimnis um die Krankheit zu bekämpfen, spielt die Lösung für dieses eine Zugabe weiterer Beweis für die Rolle Rhes in HD .

"Wir haben für eine lange Zeit , die abnormale Huntingtin- Proteine ​​aggregieren und bilden Klumpen in allen Zellen des Körpers bekannt, aber das Striatum von HD-Patienten scheint weniger dieser Klumpen als andere Hirnregionen oder der Rest des Körpers zu haben" sagt Subramaniam in das Geheimnis der Beschreibung . " Dies hat zu viel Streit geführt : Sind die Klumpen giftig, oder ist es das Fehlen von Klumpen, die auf diese Gehirnzellen toxisch ist ? "

In ihrem Experiment , das Hinzufügen Rhes um Zellen mit abnormalen Huntingtin führte zu weniger Klumpen , aber die Zellen starben. Die Ergebnisse , sagt Subramaniam , legen nahe, dass Rhes könnte für Unclumping mutierte Huntingtin-Protein verantwortlich sein und das irgendwie tötet Zellen . " Seit Rhes ist hoch im Striatum gefunden , Verklumpung irgendwie schützt die Zellen in anderen Geweben des Körpers vor dem Tod ", sagt Subramaniam .

Subramaniam und der Rest der Snyders Forschungsteam derzeit untersuchen , ob das Entfernen Rhes von Mäusen, die mit Huntington-Krankheit verlangsamen oder stoppen können Gehirnzellen vor dem Absterben .

" Nun, da wir die Rolle der Rhes aufgedeckt , ist es möglich , dass Medikamente entwickelt , die speziell auf Rhes zu behandeln oder sogar verhindern, dass die Krankheit ", sagt Snyder .

Hinweise:
Diese Studie wurde von einem US Public Health Service Zuschuss und Forschung Scientist Award finanziert.
Autoren auf dem Papier sind Srinivasa Subramaniam , Katherine Sixt, Roxanne Barrow und Solomon H. Snyder , die alle von der Johns Hopkins .

Quelle:
Audrey Huang
Johns Hopkins Medical Institutions