Naukowcy z Uniwersytetu w Utrechcie w Holandii odkryli nowy sposób, w jaki toksyczne agregaty białkowe związane z chorobą Huntingtona mogą uszkodzić komórki nerwowe i spowodować ich obumarcie. Badanie, którego wyniki zostaną opublikowane 16 sierpnia w czasopiśmie Czasopismo Biologii Komórki (Koparka gąsienicowa), sugeruje, że agregaty te mogą powodować dziury w błonie oddzielającej jądro od reszty komórki, uszkadzając DNA wewnątrz jądra i zmieniając aktywność genów neuronalnych.

Choroba Huntingtona to wyniszczająca choroba neurodegeneracyjna spowodowana mutacją w genie HTT gen powodujący, że komórki produkują nienormalnie duże wersje białka huntingtyny. Te rozszerzone białka huntingtyny gromadzą się wewnątrz komórek i uszkadzają je na różne sposoby, chociaż dokładny sposób, w jaki prowadzi to do śmierci komórek nerwowych, pozostaje niepewny.

Pod przewodnictwem studenta Giel Korsten z grupy Lukasa Kapiteina naukowcy odkryli nowy, ważny sposób, w jaki huntingtyna agreguje komórki uszkadzające, gdy badali neurony wyrażające rozszerzoną wersję białka. Naukowcy odkryli, że wiele komórek nerwowych miało pęknięcia w błonie oddzielającej jądro od reszty komórki. Ta bariera, znana jako otoczka jądrowa, chroni i reguluje chromosomy wewnątrz jądra, umożliwiając im włączanie i wyłączanie genów w razie potrzeby.

Kapitein i współpracownicy odkryli, że agregaty huntingtyny wewnątrz jądra zakłócają siatkę białkową, która leży u podstaw i wzmacnia otoczkę jądrową, co zwiększa prawdopodobieństwo pęknięcia błony. Naukowcy zaobserwowali, że za pomocą specjalistycznej techniki znanej jako mikroskopia ekspansyjna, która pozwala na szczegółową wizualizację agregatów jądrowych, drobne włókienka wystają z agregatów i przebijają się przez siatkę pod otoczką jądrową. Naukowcy odkryli, że agregaty mogą również osłabiać zdolność komórki do ponownego zamknięcia otoczki po jej pęknięciu.

„Odkryliśmy, że agregaty związane z chorobą Huntingtona powodują pęknięcia otoczki jądrowej, co osłabia jej funkcję barierową” – mówi Kapitein.

Z czasem zaburzenia w otoczce jądrowej mogą prowadzić do uszkodzenia DNA komórki nerwowej i nieprawidłowej regulacji genów neuronalnych, czyli defektów komórkowych, które wcześniej powiązano z patologią pląsawicy Huntingtona.

Kapitein zauważa, że ​​kilka innych chorób neurodegeneracyjnych, w tym niektóre rodzaje stwardnienia zanikowego bocznego i otępienie czołowo-skroniowe, są związane z tworzeniem się agregatów białkowych wewnątrz jądra komórkowego. „Spekulujemy, że pęknięcia otoczki jądrowej wywołane agregatami jądrowymi stanowią wspólny czynnik przyczyniający się do neurodegeneracji, która inicjuje kaskadę deregulowanych procesów, które kończą się śmiercią neuronów i neurozapaleniem” — mówi Kapitein.

Korsten i in., 2024. J. Komórka Biol.

# # #

O Czasopismo Biologii Komórki

Czasopismo Biologii Komórki (Koparka gąsienicowa) publikuje recenzowane badania w dowolnej dziedzinie podstawowej biologii komórki, a także stosowane osiągnięcia komórkowe w takich dziedzinach jak immunologia, neurobiologia, metabolizm, mikrobiologia, biologia rozwoju i biologia roślin. Wszystkie decyzje redakcyjne dotyczące manuskryptów badawczych są podejmowane w drodze konsultacji między profesjonalnymi redaktorami z wykształceniem naukowym a redaktorami akademickimi, którzy są aktywni w tej dziedzinie. Założone w 1955 r., Koparka gąsienicowa jest wydawany przez Rockefeller University Press, wydział The Rockefeller University w Nowym Jorku. Aby uzyskać więcej informacji, odwiedź stronę jcb.org.

Odwiedź nasz Newsroom i zapisz się na cotygodniowy podgląd artykułów do opublikowania. Alerty medialne objęte embargiem są przeznaczone wyłącznie dla dziennikarzy.

Podążać Koparka gąsienicowa na Twitterze @JCellBiol i @RockUPress.