Oamenii de ştiinţă au inversat efectele mai multor boli neurodegenerative moştenite care pun viaţa în pericol, numite tulburări de stocare lizozomală (TDZ).
Un grup interdisciplinar de oameni de ştiinţă, printre care specialişti de la facultatea de medicină Icahn de la Mount Sinai din New York, şi de la Centrul Naţional pentru Avansarea Ştiinţelor Translaţionale (NCATS), a stopat efectele mai multor boli neurodegenerative moştenite care pun viaţa în pericol, numite tulburări de depozitare lizozomală (TDZ), în celule obţinute de la pacienţi, şi la soareci.
Echipa a restabilit funcţionarea adecvată a mitocondriilor şi a lizozomilor, utilizând compuşi nou sintetizaţi, care au crescut activitatea proteinei TRAP1. Această proteină ajută mitocondriile, care produc energie în interiorul celulelor, să funcţioneze corect.
Descoperirile au fost publicate recent în iScience.
Tulburările TDZ se caracterizează prin defecte genetice care împiedică lizozomii celulei să se descompună şi să recicleze grăsimile, zaharurile şi proteinele, ducând la acumularea acestora în organe, inclusiv în ficat şi creier, ceea ce poate provoca o funcţionare defectuoasă a mitocondriilor, şi poate duce la deteriorarea suplimentară a acestor organe.
Cercetătorii caută de multă vreme medicamente care ar putea viza lizozomii pentru a încerca să trateze bolile de depozitare lizozomală. În noul studiu, cercetătorii au arătat o nouă abordare pentru vizarea acestor boli.
Creşterea activităţii TRAP1 a promovat plierea proteinelor mitocondriale şi a facilitat echilibrul adecvat al celulei. Aceste molecule de primă clasă activează TRAP1 în mitocondrii şi reduc depozitele în bolile de depozitare lizozomale.
Datele studiului demonstrează că TRAP1 din mitocondrii poate reprezenta o posibilă nouă ţintă terapeutică pentru mai multe tulburări care afectează sistemul nervos central.
Cercetătorii au descoperit că TRAP1 a iniţiat o „comunicare” între mitocondrii şi lizozomi, despre care se crede că este esenţială pentru restabilirea echilibrului celular intern.
Ei au remarcat un fapt surprinzător şi anume că TRAP1, atunci când este activată, iniţiază o cascadă de semnale care duce la restabilirea funcţiei lizozomale normale în bolile de depozitare lizozomale.
Defectul care provoacă fiecare dintre bolile lizozomale este încă prezent, dar această sinterferenţă de în c calea de semnalizare ocoleşte defectul genetic.
Echipa a arătat că o creştere a activităţii TRAP1 în celulele persoanelor cu boala Niemann-Pick tip C1, un tip de TDZ, ar putea corecta tulburarea indusă de depozitarea lipidelor şi ar putea restabili nivelurile normale de colesterol. Boala Niemann-Pick de tip C1 este o tulburare moştenită rară care afectează capacitatea organismului de a metaboliza grăsimea în celule.
În plus, creşterea activităţii TRAP1 în celulele pacienţilor cu alte TDZ, cum ar fi bolile Fabry, Farber şi Wolman, a corectat, de asemenea, stocarea lipidelor.
Oamenii de ştiinţă au dezvoltat un test pentru a măsura efectul compuşilor asupra bolii Niemann-Pick de tip C1. Ei au folosit testul cu instalaţii de screening de mare debit al NCATS, pentru a verifica rapid mii de compuşi. Compuşii care au activat TRAP1 au făcut ca mitocondriile să început din nou să funcţioneze corect, şi au repornit capacitatea de reciclare a lizozomilor, ajutând la reducerea grăsimilor din lizozomi şi celule, au descoperit cercetătorii.
Descoperirile ar putea avea implicaţii şi pentru alte boli neurodegenerative care au cauze similare, cum ar fi Parkinson, scleroza laterală amiotrofică şi Alzheimer.
Echipa a îmbunătăţit chimic compuşii care păreau să funcţioneze cel mai bine şi continuă să-i testeze.
Oamenii de ştiinţă ar dori să înţeleagă mai multe despre modul în care aceşti compuşi pot inversa caracteristicile bolilor de depozitare lizozomale, ceea ce s-ar putea dovedi esenţial în dezvoltarea unor posibile noi tratamente medicamentoase.
Ei intenţionează, de asemenea, să continue rafinarea acestor compuşi pentru a le examina efectele în diferite modele de boli, inclusiv capacitatea acestora de a afecta tulburări neurologice mai frecvente, cum ar fi bolile Alzheimer şi Parkinson.
