Прорывное исследование выявило критический путь в гибели мозговых клеток, вызванный ультраредкой генетической мутацией, приводящей к нейродегенерации у детей. Результаты позволяют предположить, что этот механизм, известный как ферроптоз, может также играть значительную роль в более распространенных нейродегенеративных заболеваниях, таких как болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона и болезнь Гентингтона.
Открытие: Смертельная мутация в GPX4
Исследователи из Helmholtz Munich (Германия) сосредоточились на синдроме Седагатиана типа спондилометафизеальной дисплазии (SSMD), генетическом расстройстве, впервые идентифицированном в 1980 году. С всего несколькими десятками задокументированных случаев во всем мире, SSMD вызывает тяжелые аномалии головного и скелетного мозга, часто приводящие к смерти в раннем младенчестве. Секвенирование генома показало, что мутации в гене GPX4 являются центральными для этого заболевания.
Почему это важно: Фермент GPX4 действует как важнейшая защита от ферроптоза, формы запрограммированной клеточной смерти, вызванной накоплением железа и окислительным повреждением клеточных мембран. Когда фермент становится нефункциональным из-за мутации, нейроны становятся крайне уязвимыми.
Как это работает: Сломанный клеточный щит
Исследование, проведенное на мышах и клетках головного мозга, выращенных в лаборатории (органоидах), показало, что мутировавший фермент GPX4 теряет способность защищать клеточные мембраны. По словам клеточного биолога Маркуса Конрада, фермент похож на «серфборд», который скользит по клеточным мембранам, нейтрализуя токсичные липидные пероксиды. Но когда он мутирует, «плавник» отсутствует, что делает его неспособным выполнять свою защитную функцию.
Исследователи обнаружили, что блокирование ферроптоза с помощью химических соединений замедляло гибель нейронов как у мышей, так и в клетках, выращенных в лаборатории. Это говорит о том, что ферроптоз — это не просто побочный эффект нейродегенерации, а движущая сила за ней.
Последствия для исследований деменции
Традиционно исследования деменции были сосредоточены на отложениях белка (амилоидных бляшках) в мозге. Однако это исследование смещает акцент на основное повреждение клеточных мембран, которое запускает дегенеративный процесс. Результаты показывают, что стабилизация клеточных мембран может быть жизнеспособной терапевтической стратегией для деменции.
Детская деменция, хотя и редкая, показывает, как нейродегенерация может начинаться в раннем возрасте. Геномные исследования связали ее более чем со 100 редкими генетическими расстройствами. Изучение этих трагических случаев дает важные сведения о том, как происходит нейродегенерация.
Долгий путь к пониманию
Конрад подчеркивает, что это открытие заняло почти 14 лет исследований, что подчеркивает важность долгосрочного финансирования фундаментальной науки и международного сотрудничества. Исследование подчеркивает, что более глубокое понимание сложных заболеваний, таких как деменция, требует устойчивых усилий.
В заключение, это исследование проливает свет на ранее не признанный механизм гибели мозговых клеток, открывая новое направление для понимания и потенциального лечения нейродегенеративных заболеваний. Знания, полученные при изучении этой редкой генетической мутации, могут иметь далеко идущие последствия для миллионов людей, страдающих деменцией и другими неврологическими заболеваниями.
