Međunarodni istraživački timovi predvođeni Ivanom Đikićem s Goethe sveučilišta u Frankfurtu pronašli su mehanizme regulacije strukture i funkcije endoplazmatskog retikuluma koji razjašnjavaju razvoj nasljednih neurodegenerativnih bolesti, a otkrića su objavljena u časopisu Nature.
Naše su stanice ispresijecane sustavom membranskih cijevi i vrećica koji se nazivaju endoplazmatski retikulum (ER). ER je ključan za proizvodnju i transport vitalnih biomolekula u ljudskim stanicama i kontinuirano se gradi i razgrađuje. Znanstvenici s Goethe sveučilištu u Frankfurtu u suradnji sa svojim znanstvenim suradnicima objavili su nove spoznaje o razgradnji ER i mutacijama koji uzrokuju razvoj neurodegenerativnih bolesti. Ova otkrića objavljena su danas u dva rada u renomiranom časopisu Nature.
U eksperimentima sa staničnom kulturom, biokemijskim i molekularno biološkim studijama te računalnim simulacijama, znanstvenici su identificirali specifične receptore za razgradnju ER membrane i pokazali da ubikvitin potiče njihovo djelovanje.
Simptomi se mogu pojaviti u ranoj dobi
- Ubikvitin uzrokuje stvaranje moćnih klastere membranskih receptora koji postaju dovoljno snažni da mogu odvojiti oštećene dijelove ER - objašnjava Ivan Đikić.
Kroz dugogodišnju suradnju s prof. Christianom Hübnerom (Sveučilišta bolnica u Jeni), zajedno su otkrili povezanosti mutacija u ljudskim genima koji oštećuju ER strukture i uzrokuju nasljedne bolesti senzorne i autonomne neuropatije (HSAN), u kojoj senzorni živci odumiru. Kao rezultat toga, pacijenti ne mogu ispravno percipirati bol i temperaturu, što može dovesti do netočnog stresa ili ozljeda koje prolaze nezapaženo i prerastu u kronične rane. Pacijenti s drugim neurodegenerativnim poremećajem koji uzrokuje nasljednu spastičnu paraplegiju (HSP) karakteriziranu slabosti i spastičnosti mišića posebno u nogama.
Simptomi se mogu pojaviti u ranoj dobi kod djece ali mogu biti i pritajeni i 20 godina kada postanu progresivni dovodeći do nažalost teških simptoma i prerane smrtnosti.
Ivan Đikić: Sada bolje razumijemo neurone
Njihovi znanstveni timovi sada su identificirali još jedan receptor koji sudjeluje u razgradnji ER a čija mutacija dovodi do simptoma i nasljedne spastične paraplegije (HSP) i nasljedne bolesti senzorne i autonomne neuropatije (HSAN). Kod miševa koji ne posjeduju taj protein, ER se praktički širi i degenerira kako stanice stare.
Kao rezultat toga, posebno živčane stanice, koje se ne obnavljaju tako brzo kao druge tjelesne stanice, umiru, uzrokujući kliničke simptome u oboljele djece i genetski modificiranih miševa.
Istraživački timovi napravili su važan korak prema boljem razumijevanju razvoja nasljednih neurodegenerativnih bolesti ali i normalnih životnih procesa u stanicama, uvjeren je Đikić,
- Sada bolje razumijemo kako neuroni kontroliraju svoje funkcije. Neophodna su dodatna istraživanja kako bi se u potpunosti razumjeli kontrolu ER i u drugim tipovima stanica u našem organizmu poput B stanica koji koriste ER za sekreciju protutijela. U biologiji te spoznaje omogućuju uvide u nevjerojatne mogućnosti naših stanica, a medicini nude bolje razumijevanje bolesti, pravovremeno dijagnosticiranje i pomoć u liječenju pacijenata - kazao je.