Обнаружен новый клеточный механизм нейродегенерации

Фото: Antiv/FOTODOM/Shutterstock

Ученые выявили новый механизм нарушения роста и функционирования нейронов. Оказалось, что причиной их дисфункции может являться мутация в гене РНК-связывающего белка атаксина-2 (ATXN2), вызывающая нарушение стабильности микротрубочек — основного компонента цитоскелета двигательных нейронов. Выявленный механизм открывает новые перспективы в борьбе с боковым амиотрофическим склерозом (БАС) — тяжелым заболеванием, которое характеризуется прогрессирующим поражением двигательных нейронов с развитием мышечной слабости и полного паралича.

Для изучения роли ATXN2 ученые использовали модель разнополой популяции плодовых мушек. В ходе эксперимента удалось определить механизм, посредством которого увеличение числа повторов полиглутаминовых участков (polyQ) в гене повышает риск развития БАС. Давно известно, что БАС тесно связан с неправильной локализацией и агрегацией белков в нервных клетках. Несмотря на установленную связь между мутациями в гене ATXN2 и развитием БАС, лежащий в ее основе патобиологический механизм оставался неясным.

Сравнив двигательные нейроны мушек с мутацией ATXN2 и без нее, ученые обнаружили, что данный ген через свой РНК-связывающий домен выступает в роли регулятора динамики микротрубочек. После введения в клетки мушек человеческого РНК-связывающего домена ATXN2 было выявлено восстановление нормального функционирования микротрубочек. Данное наблюдение подтверждает универсальность механизма у разных видов.

Важность открытия заключается в том, что именно увеличение числа повторов polyQ в гене ATXN2 формирует токсичные цитоплазматические агрегаты внутри нейрона, которые дестабилизируют микротрубочки и негативно влияют на развитие здоровых нейронов, нарушая процесс роста их аксонов.

На фоне отсутствия эффективного лечения БАС полученные результаты знаменуют собой шаг на пути к пониманию клеточных механизмов развития заболевания и открывают новое направление для разработки терапевтических стратегий, направленных на устранение первопричин дегенерации двигательных нейронов.