Průlomová studie identifikovala kritickou cestu smrti mozkových buněk způsobenou ultravzácnou genetickou mutací, která vede k neurodegeneraci u dětí. Výsledky naznačují, že tento mechanismus, známý jako ferroptóza, může hrát významnou roli také u častějších neurodegenerativních onemocnění, jako je Alzheimerova choroba, Parkinsonova choroba a Huntingtonova choroba.
Discovery: Smrtící mutace v GPX4
Vědci z Helmholtz Mnichov (Německo) se zaměřili na spondylometafyzární dysplazii typu Sedagatian syndrom (SSMD), genetickou poruchu poprvé identifikovanou v roce 1980. S pouze několika desítkami zdokumentovaných případů na celém světě způsobuje SSMD závažné abnormality mozku a kosterního mozku, které často vedou ke smrti v raném dětství. Sekvenování genomu ukázalo, že mutace v genu GPX4 jsou pro toto onemocnění zásadní.
Proč je to důležité: Enzym GPX4 působí jako kritická obrana proti ferroptóze, což je forma programované buněčné smrti způsobené akumulací železa a oxidativním poškozením buněčných membrán. Když se enzym stane nefunkčním kvůli mutaci, neurony se stanou extrémně zranitelnými.
Jak to funguje: Broken Cell Shield
Studie provedená na myších a mozkových buňkách pěstovaných v laboratoři (organoidy) ukázala, že mutovaný enzym GPX4 ztrácí schopnost chránit buněčné membrány. Podle buněčného biologa Marcuse Conrada je enzym jako „surfové prkno“, které klouže po buněčných membránách a neutralizuje toxické peroxidy lipidů. Když ale zmutuje, „ploutev“ chybí, takže nemůže plnit svou ochrannou funkci.
Vědci zjistili, že blokování ferroptózy chemickými sloučeninami zpomalilo smrt neuronů jak u myší, tak u buněk pěstovaných v laboratoři. To naznačuje, že ferroptóza není jen vedlejším účinkem neurodegenerace, ale její hnací silou.
Důsledky pro výzkum demence
Tradičně se výzkum demence zaměřoval na proteinová usazenina (amyloidní plaky) v mozku. Tento výzkum však posouvá zaměření na základní poškození buněčných membrán, které spouští degenerativní proces. Výsledky naznačují, že stabilizace buněčných membrán může být životaschopnou terapeutickou strategií pro demenci.
Dětská demence, i když je vzácná, ukazuje, jak může neurodegenerace začít v raném věku. Genomické studie jej spojují s více než 100 vzácnými genetickými poruchami. Studium těchto tragických případů poskytuje důležité poznatky o tom, jak dochází k neurodegeneraci.
Dlouhá cesta k porozumění
Conrad zdůrazňuje, že tento objev trval téměř 14 let výzkumu, což podtrhuje důležitost dlouhodobého financování základní vědy a mezinárodní spolupráce. Studie zdůrazňuje, že lepší porozumění komplexním nemocem, jako je demence, vyžaduje trvalé úsilí.
Na závěr, tato studie vrhá světlo na dříve nepoznaný mechanismus smrti mozkových buněk a otevírá nový směr pro pochopení a potenciální léčbu neurodegenerativních onemocnění. Poznatky získané studiem této vzácné genetické mutace by mohly mít dalekosáhlé důsledky pro miliony lidí žijících s demencí a jinými neurologickými onemocněními.
