Rewolucyjne badania nad proteostazą: kluczem do neurodegeneracji!

Rewolucyjne badania nad proteostazą: kluczem do neurodegeneracji!

Uniwersytet w Heidelbergu otrzymał znaczne fundusze dla pięciu swoich badaczy, którzy pracują nad innowacyjnymi podejściami do zwalczania chorób neurodegeneracyjnych. Na szczególną uwagę zasługuje praca Claudio Joazeiro, którego projekt „Nadzór nad tłumaczeniem: od mechanizmów molekularnych do ról w chorobie” (SuTra) otrzymał prawie 2,5 mln euro z dofinansowania ERC. Joazeiro skupia się na podstawowych procesach proteostazy, które są niezbędne dla funkcjonowania i żywotności komórek.

Proteostaza to główna sieć regulująca produkcję, zwijanie, transport i degradację białek. Zakłócenie w tym złożonym układzie może prowadzić do gromadzenia się nieprawidłowo sfałdowanych białek w komórkach nerwowych, co jest kluczową cechą wielu chorób neurodegeneracyjnych, w tym choroby Alzheimera, Parkinsona i stwardnienia zanikowego bocznego (ALS). Joazeiro bada specyficzne aspekty kontroli jakości związanej z rybosomami (RQC), odkrytego przez siebie mechanizmu ochronnego, który ma kluczowe znaczenie dla zrozumienia zaburzeń neurologicznych.

Badania nad wrażliwością komórek neuronowych

W szczególności podatność neuronów na defekty RQC i ich rola w rozwoju dysfunkcji neuronów są głównymi tematami badań Joazeiro. Według wyników badań nieprawidłowe sfałdowanie i agregacja białek to typowe cechy patologiczne związane z zaburzoną homeostazą białek. Procesy starzenia również przyczyniają się do kumulacji tego typu defektów.

W chorobach neurodegeneracyjnych utrata określonych neuronów jest związana z agregacją białek, takich jak tau w chorobie Alzheimera i α-synukleina w chorobie Parkinsona. Zaostrzenia te są spowodowane nieprawidłowym trybem białka i niespójnym metabolizmem RNA, które są powiązane z neurodegeneracją zwyrodnieniową. Układ ubikwityna-proteasom (UPS) odgrywa tu kluczową rolę: oznacza nieprawidłowo sfałdowane białka do degradacji, podczas gdy autofagia usuwa większe agregaty i uszkodzone organelle. Nieprawidłowe funkcjonowanie tych układów prowadzi do gromadzenia się substancji toksycznych w neuronach.

Perspektywy terapeutyczne

Obecnie istnieją ograniczone strategie terapeutyczne zwalczania chorób neurodegeneracyjnych. Pomysłowe podejścia ukierunkowane na wiele mechanizmów chorobowych i oparte na przywracaniu funkcji białek dają obiecujące wyniki, ale wiele pytań pozostaje bez odpowiedzi. W przyszłości dezagregazy, takie jak HSP104, mogą pomóc w odwróceniu patologicznych przejść fazowych i złagodzeniu skutków neurotoksycznych.

Podsumowując, można stwierdzić, że badania nad proteostazą, a w szczególności mechanizmami prowadzącymi do jej dysfunkcji, mają kluczowe znaczenie dla opracowania nowych opcji terapeutycznych w walce z chorobami neurodegeneracyjnymi. Praca Joazeiro odegra kluczową rolę w opracowaniu nowych podejść do terapii celowanych i odkryciu, dlaczego neurony są szczególnie podatne na defekty w kontroli jakości rybosomów. W dłuższej perspektywie może to mieć kluczowe znaczenie dla zrozumienia i leczenia chorób takich jak choroba Alzheimera, Parkinsona i ALS.

Dzięki szczegółowemu badaniu tych mechanizmów biologicznych badania mają nie tylko pogłębić wiedzę na temat tych chorób, ale także stworzyć nowe metody leczenia przywracające zdrowie neuronów.