Egy tanulmány magyarázata,
hogyan okozhat egy protein hiánya gerinc eredetű izomsorvadást
2016, Július 11.
Egy kutatás, amely felfedi mi történik SMA-nal és feltételezi,
hogy ugyanazon genetikai-károsodás gyengébb változata megvédhet a fertőzés
ellen. Ez képes megmagyarázni, hogy az SMA miért viszonylag elterjedt betegség.
A tudósok és orvosok tudják, hogy a pusztító gerincizom-sorvadás
(SMA) az SMN1 gén mindkét másolatának hibájából eredezik, ami a survival motor
neuron (SMN) protein hiányhoz vezet. Nem tudják azonban, hogy az SMN
protein-hiány miért okozza a gerincidegek elsorvadását, ami az
izom-gyengeségért felelős a páciensekben. Az új kutatás felveti egy fontos sejtműködés
defektjét , mint az SMA okát, mely irány mutathat a jövőbeli prevenciónak.
A kísérlet egy meglepő csavarral is szolgált: ugyanazon defekt
enyhébb változata védelmet nyújthat a betegség hordozóinak, akiknél a csak a
gén egyik másolata vesztette el (helyes) működését.
„Az SMA a leggyakoribb oka a gyermek-halálozásoknak az USA-ban és
nincs hatásos kúra vagy kezelés rá” –mondja Anna Hart, a Brown egyetem
idegtudós szakembere. A betegség tízezerből egy gyermeket érint a kaukázusi populációból:
náluk mindkét SMN1 gén másolat defektes. Azonban körülbelül a negyvenből egy
embernél a gén károsult és működőképes változata is megtalálható egyszerre.
A Proceedings of the
National Academy of Sciences folyóiratban megjelent Hart és tsa.-i kutatása bejelentette, hogy az SMN proteinek
csökkent szintje megakadályozza az „endocitozis” folyamatát, melyet a sejtek
általános esetben használnak, hogy újra felhasználjanak és elosszanak
proteineket és membránokat. Az endocytozis különösen fontos az idegsejteknél
(neuronok), mert nekik szinte azonnal kell kiadniuk neurotranszmittereket
(ingerületátvívőanyag), hogy kommunikáljanak egymással és az izmokkal a köztük
lévő kapcsolaton (szinapszison) keresztül- mondja Hart.
E nélkül a különleges neurotranszmitter újrahasznosítás és
endocisztózis nélkül, a szinaptikus hólyagos (? visecles) nem elég gyorsan
hasznosulnak újra, hogy fel tudjak venni a ritmust az ideg és izmok
sejtműködésével” –mondja Hart.
Az endocisztózis-folyamatatát, ugyan, a fertőző vírusok és baktériumok
is kihasználják. Tehát, ha ez a folyamat gyengítve van a „tulajdonosokban”,
akiknél ez csak mérsékelten sérült, ez megnehezíti a kórokozók működését is.
A tanulmány legtöbb kísérletét C. elegans bélférgen végezték,
ami tartalmaz SMN-gén-t és mozgatóneuronokat –amik izomhoz kapcsolódnak-, ami
nagyon hasonló az emberiehez, ezért értékes modellekké téve őket a betegség
tanulmányozásában. A hibás gén-másolattal rendelkező férgeknél a kutatásban
csökken endocisztozis jelét és gyenge szinapszis-strukturát fedeztek fel a
normális génnel rendelkező férgekhez képest.
Az eredményeink azt sugallják,
hogy az SMN hiány megzavarja az általános és a neuronokra vonatkozó
endocisztózist egyaránt.
A fertőzés hatása
Az infekció-tesztet emberi
sejtekben próbálták ki, beleértve SMA páciensektől vett sejteket. Ezután a
kutatók a JC poliomavirust használták, ami megtalálható emberekben, de
betegséget csak a legyengült immunrendszereknél okoz. Megfigyelték, hogy a vírus
nehezen fertőzött meg csökkent SMN szintű sejteket.
Habár a tanulmány bemutatja, hogy
a csökkentett SMN megakadályozza az endocisztózist, nem mondja meg miért. Hart azt
mondja, hogy munkájának következő lépése, hogy legyőzze az SMA-t.
Jelenleg, a tanulmány nem
bizonyítja, hogy az SMN jelenléte visszaveszi egy személy hajlandóságát, hogy
megbetegjenek a fertőzésből. Ehhez további munkára lenne szükség epidemiologisuok
és fertőzi betegség specialisták bevonásával.
Korábban erre senki nem gondolt” –mondta
Hart. Itt van számunka sok bevezető eredmény, ami bizonyíthatja, hogy ez az új ötlet
valóságos. A fertőző genetikai betegségek világában, reméljük, hogy az SMN
felkerült a radarra.
Az eredmények megmagyarázhatnák, hogy
habár az SMA egy pusztító betegség, a hordozók relatíve gyakoriak maradnak.. Ez
jelenthet valamit az evolúciós nézőpontból.
„Lehetséges, hogy az SMA egyébként
elterjedt, de a hordozók védve vannak a fertőzéstől” –mondja. „ Hogyha a
hordózok túlélési és szaporodási esélyei jobbak, akkor az evolúciós nyomás
előnyben részesítheti őket hosszú távon, ahogy láttuk a sickel cell anemianak
és a maláriafertőzésnél.”
