Kluczowe białko u podstawy chorób neurodegradacyjnych

Kasie Kuleszewicz | 2006-05-27

Naukowcy z Instytutu Badań Medycznych Burnham odkryli związek pomiędzy stresem komórkowym spowodowanym przez wolne rodniki i akumulacją nieprawidłowo zbudowanych białek. Nagromadzenie tych białek prowadzi do uszkodzeń komórek nerwowych i ich śmierci, co jest podstawą chorób neurodegradacyjnych takich jak Alzheimer czy w choroba Parkinsona.

Zależność stresu komórkowego i akumulacji nieprawidłowych białek związana jest także z białkiem izomerazy dwusiarczkowej (Protein Disulphide Isomerase – PDI). Izomeraza dwusiarczkowa jest białkiem opiekuńczym niezbędnym do prawidłowego składania innych białek w czasie stresu komórkowego. W wynikach badań opublikowanych w magazynie Nature stwierdzono, że u pacjentów z chorobą Alzheimera lub Parkinsona następuje nadprodukcja wolnych rodników, a w szczególności tlenku azotu (NO), powodująca inhibicję działania PDI przez reakcję S-nitrozylacji. Inhibicja działania PDI redukuje jej neuroochronną funkcję.

Zrozumienie drogi działania PDI może prowadzić do opracowania nowych środków terapeutycznych działających przeciwko chorobom neurodegradacyjnym i innym chorobom związanym z akumulacją anormalnych białek pod wpływem stresu komórkowego.

Odkrycie jest pierwszym opublikowanym dowodem na istnienie zależności między nieprawidłowo złożonym białkiem a inhibicją enzymatycznej maszynerii, które leżą u podstaw licznych chorób degeneracyjnych. Badania wykazały związek między tlenkiem azotu i nieprawidłowym składaniem białka, wykazując, że PDI może być celem działania tlenku azotu w komórkowych modelach choroby Parkinsona i innych ludzkich chorobach neurodegradacyjnych.

Jak wiadomo struktura białka determinuje jego funkcję. Zarówno defekty genetyczne jak i ekspozycja na wolne rodniki lub inne typy stresu komórkowego może powodować małe uszkodzenia strukturalne które prowadzą do nieprawidłowego składania białka. Jeśli takie nieprawidłowe białko nie może być ponownie złożone poprawnie lub zdegradowane, zatrzymuje się w komórce i powoduje jej dysfunkcję. Uszkodzenia zarówno w składaniu białek jak i procesach degradacji mogą prowadzić do akumulacji tych białek w komórkach. Opisany mechanizm patogeniczny znaleziono w wielu chorobach, w tym także w neurodegradacyjnych.

W normalnej sytuacji, poziom PDI wzrasta w odpowiedzi na akumulację nieprawidłowo złożonego białka z powodu stresu komórkowego. PDI działa jak białko opiekuńcze dla akumulujących się białek, przearanżowuje ich wiązania chemiczne i w ten sposób powoduje prawidłowe złożenie i normalne funkcjonowanie białka. Odkrycie pokazało, że cząsteczki związane z wolnorodnikowym tlenkiem azotu, który występuje w podwyższonych ilościach w chorobach neurodrgradacyjnych, atakują PDI poprzez chemiczną reakcję S-nitrozylacji białek, zmieniajac strukturę PDI i blokując jej normalną neuroochronną funkcję. Powoduje to uszkodzenia komórek nerwowych a nawet ich śmierć.

Nowe wyniki badań dowiodły także, że zmienione formy PDI występują w podwyższonym poziomie u pacjentów chorych na chorobę Alzheimera i Parkinsona, dzięki czemu mogą być używane jako potencjalne markery choroby tak samo jak jako potencjalny cel terapeutyczny.

Źródło:
http://www.burnham-inst.org/
Dodatkowe informacje o NO i S-nitrozylacji:
http://mpancz.webpark.pl/biochtlenekazotu.php

Komentarze

johnyd | 2006-05-29 00:00:00
Czy zatem przeciwutleniacze, takie jak witamina C, mogą wspomagać leczenie choroby Alzheimera?? (nie znam się, więc proszę o wyrozumiałość)

Kasia | 2006-05-29 00:00:00
Tak, to prawda przeciwutleniacze takie jak witamina C, E,A czy selegilina lub też ginkgo biloba hamują rozwój chorób neurodegradacyjnych.

Polecam notatki:
http://www.idn.org.pl/kurier/kurier107.htm (informacja znajduje się pod koniec strony)

oraz

http://64.233.183.104/search?q=cache:gtyo4pq_
FdkJ:www.terapia.com.pl/archiwum/pub.html%3Fpub%
3D1361%26edition%3D95+przeciwutleniacze+Alzheimer
+leczenie&hl=pl&ct=clnk&cd=4 (informacja znajduje sie na portalu Terapia, trzeba miec konto aby czytac artykuły, dlatego podaję adres kopii strony)

o witaminie C : http://archiwum.wiz.pl/1998/98050700.asp

pozdrawiam.