Η ελαττωματική κάθαρση μιτοχονδρίων στον εγκέφαλο συμβάλει στη νόσο Αλτσχάιμερ

Η ελαττωματική κάθαρση μιτοχονδρίων στον εγκέφαλο συμβάλει στη νόσο Αλτσχάιμερ

Ζήσης Ψάλλας

Μια διεθνής συνεργασία μεταξύ ερευνητικών ινστιτούτων έχει παράσχει τα ισχυρότερα αποδεικτικά στοιχεία ότι αυτή η συγκλονιστικά κοινή μορφή άνοιας έχει τις ρίζες της στη συντήρηση των κυττάρων. Οι ερευνητές του Ινστιτούτου Μοριακής Βιολογίας και Βιοτεχνολογίας, της Κρήτης, δρ. Κωνσταντίνος Παληκαράς και δρ. Νεκτάριος Ταβερναράκης (καθηγητής της Ιατρικής Σχολής του Πανεπιστημίου Κρήτης και Πρόεδρος του ΙΤΕ), σε συνεργασία με την ερευνητική ομάδα του δρ. Vilhem Bohr (Εθνικό Ινστιτούτο Γήρανσης (ΝΙΑ) των Εθνικών Ινστιτούτων Υγείας (ΝΙΗ), των Ηνωμένων Πολιτειών), και του δρ. Evandro Fang (Πανεπιστήμιο Όσλο της Νορβηγίας) έδειξαν ότι η διαδικασία της μιτοφαγίας υπολειτουργεί στους ασθενείς με Αλτσχάιμερ και ότι η φαρμακολογική επαγωγή της αναστρέφει τα παθολογικά χαρακτηριστικά της νόσου, συμπεριλαμβανομένων των γνωστικών διαταραχών.

Τα δεδομένα δείχνουν την απώλεια εγκεφαλικών κυττάρων σε περιοχές κλειδιά του εγκεφάλου συσσωρεύουν ένα μπερδεμένο χάος πρωτεϊνών tau και συστάδες πρωτεΐνης που ονομάζεται β αμυλοειδές. Αυτή η χωματερή πρωτεΐνης είναι ένα θανάσιμο χτύπημα για τους νευρώνες, αλλά η ανίχνευση του μονοπατιού που προωθεί τη διαδικασία είναι δύσκολη.

Οι περισσότεροι τύποι κυττάρων στο σώμα στεγάζουν πολυάριθμες μικροσκοπικές δομές που ονομάζονται μιτοχόνδρια, τα οποία μετατρέπουν γλυκόζης, τα λίπη και άλλα μόρια στο ενεργειακό νόμισμα που ονομάζεται ATP. Αυτά τα εργοστάσια δύνανται να αποτύχουν και όταν συμβαίνει αυτό  χρειάζονται αντικατάσταση. Αλλά τα παλιά μιτοχόνδρια πρέπει να διασπαστούν και να απομακρυνθούν. Η διαδικασία αυτή λέγεται μιτοφαγία και είναι μια εξειδικευμένη μορφή κυτταρικής αυτοφαγίας, δηλαδή ένας επιλεκτικός τρόπος απομάκρυνσης και καταστροφής των μη λειτουργικών μιτοχονδρίων.

Η μίτωση

Για να επιβεβαιωθούν οι αδύναμοι κρίκοι της αλυσίδας, η ερευνητική ομάδα καλλιέργησε πάσχοντα εγκεφαλικό ιστό από νευρικά βλαστοκύτταρα και μετρήθηκαν οι ποσότητες και η δραστηριότητα των πρωτεϊνών που σχετίζονται με την κάθαρση των μιτοχονδρίων. Έπειτα έστρεψε την προσοχή της σε ζωϊκά μοντέλα που είχαν τροποποιηθεί για να αντικατοπτρίζουν τη φυσιολογία και τη λειτουργία της νόσου Αλτσχάιμερ.

Ο σκώληκας Caenorhabditis elegans μπορεί να μην φαίνεται αρχικά ως ο καλύτερος υποψήφιος για τα πειράματα άνοιας, αλλά το απλό νευρικό του σύστημα και η ικανότητά του να εκτελεί βασικές δοκιμές μνήμης το έχουν καταστήσει κατάλληλο μοντέλο στο παρελθόν. Αυτή τη φορά, οι ερευνητές όχι μόνο απέδειξαν τη σημασία των διαφόρων πρωτεϊνών για να κλειδώσουν τη διαδικασία της μιτοφαγίας, αλλά μπόρεσαν να αντιστρέψουν τα αποτελέσματα της κατάστασης. Η αφαίρεση των ελαττωματικών μιτοχονδρίων είχε ως αποτέλεσμα την πτώση των συγκεντρώσεων των πλακών της β αμυλοειδούς και τη μείωση των χημικών μεταβολών στις πρωτεΐνες tau.

«Η διαδικασία καθαρισμού φαίνεται να είναι σημαντική τόσο σε ανθρώπινα κύτταρα όσο και σε διαφορετικά είδη ζώων», είπε ο Bohr. «Και είναι ενθαρρυντικό το γεγονός ότι στα ζώντα ζώα είμαστε σε θέση να βελτιώσουμε τα κεντρικά συμπτώματα, τη μνήμη και τη μάθηση στην περίπτωση του Αλτσχάιμερ».

Η έρευνα αυτή δημοσιεύθηκε στο Nature Neuroscience.

Τελευταία ενημέρωση: Παρασκευή, 15 Φεβρουαρίου 2019, 15:27