Fermentas, žinomas kaip viso organizmo uždegiminių procesų reguliatorius, neseniai nustatytas ir kaip pagrindinis jungiklis genams, susijusiems su neurodegeneracija. Šis atradimas turi didelę reikšmę Alzheimerio ligos ir bendro smegenų senėjimo tyrimams.
Mokslininkai iš Naujosios Meksikos universiteto ir Tenesio universiteto atliko eksperimentų seriją su žmogaus audinių kultūromis, tirdami, kokį poveikį turi fermento, vadinamo OTULIN, veiklos sutrikdymas.
Blokuojant OTULIN aktyvumą ląstelėse, buvo pastebėta, kad sumažėjo baltymo tau, glaudžiai susijusio su Alzheimerio liga, kiekis. Visiškai pašalinus OTULIN koduojantį geną, tau baltymas apskritai išnyko – jo gamyba visiškai sustojo.
Dar daugiau – šis tau pašalinimas nepakenkė neuronų būklei, jų gyvybingumas išliko nepakitęs.
Alzheimerio liga sergančio donoro neuronai buvo palyginti su neuronais, išaugintais iš sveikų donorų kamieninių ląstelių. Paaiškėjo, kad tiek OTULIN, tiek tau baltymo kiekiai buvo gerokai didesni ligos pažeistuose neuronuose.
„Patologinis tau yra pagrindinis veiksnys tiek smegenų senėjime, tiek neurodegeneracinėse ligose“, – aiškina molekulinis genetikas Karthikeyan Tangavelou iš Naujosios Meksikos universiteto.
„Jeigu sustabdysime tau sintezę taikydamiesi į OTULIN neuronuose, galime atkurti sveikesnę smegenų būklę ir užkirsti kelią smegenų senėjimui.“
Tačiau idėja visiškai sutrikdyti ar pašalinti OTULIN veiklą kaip priemonę sulėtinti smegenų senėjimą šiuo metu yra neįgyvendinama. Ir fermentas OTULIN, ir tau baltymas atlieka svarbias funkcijas organizme.
Kaip pabrėžia tyrėjai, bet kokia OTULIN veiklos ribojimo strategija turėtų būti itin kruopščiai kontroliuojama, kad nebūtų padaryta žalos kitoms organizmo sistemoms.
„Mes atradome OTULIN funkciją neuronuose“, – sako Tangavelou. – „Tačiau dar nežinome, kaip OTULIN veikia kitų tipų smegenų ląstelėse.“
Vis dėlto šie netikėti rezultatai gali būti labai vertingi ateities tyrimams. Viena perspektyviausių krypčių ieškant Alzheimerio ligos gydymo – pašalinti žalingų baltymų sankaupas, kurios susidaro ligai progresuojant. Dabar atsirado naujas kelias, kaip tai galėtų būti pasiekta.
Tyrėjų komanda žengė dar toliau ir, pasitelkusi RNR sekoskaitą, ištyrė platesnį OTULIN pašalinimo poveikį. Paaiškėjo, kad ne tik buvo sustabdyta tau gamyba, bet ir pakito dešimčių kitų genų aktyvumas.
Dauguma šių genų buvo susiję su uždegimu, todėl mokslininkai daro prielaidą, kad OTULIN gali atlikti svarbų vaidmenį neuronų streso ir smegenų „nusidėvėjimo“ procesuose, kai jis neveikia taip, kaip turėtų.
Žinoma, visa tai dar reikia patvirtinti tyrimais su gyvūnais ir žmonėmis, tačiau mokslininkai jau turi dar vieną potencialų taikinį kuriant naujus Alzheimerio ir kitų giminingų ligų gydymo būdus. Be to, OTULIN nėra vienintelis fermentas, kuriam šiuo metu skiriamas ypatingas dėmesys.
Viena iš OTULIN funkcijų yra padėti reguliuoti ląstelių „atliekų“ pašalinimą – įskaitant susipynusias ir susikaupusias perteklinių baltymų, tokių kaip tau, sankaupas. Kai ši sistema sutrinka, problemos ima sparčiai kauptis.
„Tai – puiki galimybė pradėti daugybę naujų tyrimų projektų, kurie leistų atsukti smegenų senėjimo laikrodį ir išlaikyti smegenis sveikas“, – pabrėžia Tangavelou.
