Een prominent probleem in AIDS is een vorm van zwakzinnigheid die zijn capaciteit rooft om normale bewegingen te concentreren en uit te voeren.
De Wetenschappers bij het Instituut Burnham voor Medisch Onderzoek (Burnham) hebben ontdekt hoe HIV/AIDS de normale replicatie die van stamcellen in de volwassen hersenen onderbreekt, nieuwe zenuwcellen verhinderen zich te vormen. Drs. Stuart Lipton, Marcus Kaul, shu-Ichi Okamoto en hun collega's brachten een nieuw moleculair mechanisme aan het licht dat de proliferatie remt van de stamcel en dat misschien in andere neurodegenerative ziekten kon eveneens worden teweeggebracht. Deze bevindingen werden ter beschikking gesteld van medische onderzoekers vandaag door prioritaire online publicatie door de Cel van de Stam van de dagboekCel.
Normaal functionerende volwassen menselijke hersenen hebben de capaciteit gedeeltelijk om bij te vullen of te herstellen door neurogenesis, de proliferatie en de ontwikkeling van volwassen neurale voorouder/stamcellen (aNPCs) in nieuwe zenuwcellen. Neurogenesis kan slechts binnen specifieke gebieden van de hersenen, zoals de getande hersenplooiing van het zeepaardje plaatsvinden.
Het zeepaardje is het CPU van de hersenen, kritiek aan het leren en geheugen. aNPCs onderscheid, pas, aan en assimileer me in bestaande neurale kringen en rijp met begeleiding van neurotransmitters, de chemische substanties de zenuwcellen om gebruiken elkaar te communiceren waarmee. De zelf-vernieuwing van de hersenen door neurogenesis is geschaad in de zwakzinnigheid van AIDS, Alzheimer, Huntington, en andere neurodegenerative ziekten, zoals die door een zeer verminderd aantal aNPCs in hersenenweefsel blijk van wordt gegeven van van individuen die aan deze ziekten lijden. Het team Burnham concentreerde op het bepalen het effect van een proteïne verbonden aan AIDS, genoemd HIV/gp120, die een belangrijke rol in de pathogenese van de zwakzinnigheid van AIDS speelt.
In het aanvankelijke werk met celculturen in Petrischalen, sloten de onderzoekers methodisch de mogelijkheid dat HIV/gp120 uit de dood van stamcellen zou veroorzaken en bepaalden in plaats daarvan dat HIV/gp120 door de proliferatie van de stamcel te remmen handelde. Daarna, bevestigden zij deze resultaten in een speciale die muisspanning wordt gekweekt om HIV/gp120 in zijn hersenen uit te drukken. Dit muismodel voor de zwakzinnigheid van AIDS bootst verscheidene die eigenschappen van het ziekteproces in mensen wordt gevonden na. Zij namen een significante daling van het aantal verspreidende die stamcellen in waar de hersenen van HIV/gp120-Muizen met gelijkaardig weefsel van normale, wild-typemuizen worden vergeleken.
HIV/gp120 is gekend om met twee receptoren in wisselwerking te staan, genoemd chemokinereceptoren, die op aNPCs worden uitgedrukt. De onderzoekers ontdekten dat de zelfde twee receptoren door HIV/gp120 afkomstig van of muis of menselijk hersenenweefsel werden gericht.
Op zoek naar een mechanisme achter het vinden dat HIV/gp120 proliferatie van aNPCs verminderde, bestudeerden de wetenschappers het effect van de proteïne op de celcyclus. De Cellen ondergaan seizoenen of cycli, als G1, S, G2, en M worden bekend (voor mitose, of celafdeling die). Zij vonden dat de cellen aan HIV/gp120 worden blootgesteld in G1 of de rustende fase geplakt werden, en dat de celcyclus die werd gearresteerd.
De cyclus van de Cel wordt bestudeerd intensief door kankeronderzoekers die bepaald hebben omlijnd, controlepost, wegen die celproliferatie, één van het belangrijkste gedrag van kanker kunnen blokkeren. De wegen van de Controlepost worden overwonnen door kanker wanneer zij dwaas de normale machines van het lichaam in het produceren van meer kankercellen. Met zwakzinnigheid, blijkt het dat het tegengestelde waar is: het team Burnham ontdekte dat HIV/AIDS de controlepostweg kon coöpteren om stamcellen in de hersenen te verhinderen het verdelen en zich te vermenigvuldigen.
Één dergelijke controlepostweg wordt gemoduleerd door een enzym geroepen p38 mitogen-geactiveerd eiwitkinase (MAPK), de waarvan activiteit gekend is om de celcyclus te onderbreken. In rijpe zenuwcellen, had het team Burnham eerder aangetoond dat HIV/gp120 de p38 weg van MAPK om tot celdood activeert bij te dragen. Lipton en de collega's rapporteren nu dat de p38 weg van MAPK ook het mechanisme die aan de verminderde proliferatie van de stamcel in de hersenen verbonden aan HIV/AIDS ten grondslag liggen is. In de experimentele omstandigheden, konden zij de p38 weg van MAPK neutraliseren en de proliferatie van de stamcel herstellen.
„Wij tonen hoe HIV/AIDS proliferatie van neurale stamcellen remt en de vorming van nieuwe zenuwcellen in de volwassen hersenen verhindert,“ zeiden voor het eerst Dr. Stuart Lipton, Directeur van Del E. Webb Centrum van Burnham voor Neurologie, het Verouderen, en het Onderzoek van de Cel van de Stam.
Het „feit dat het mechanisme van actie het p38 enzym impliceert van MAPK is toevallig omdat drugs om te bestrijden dat de weg voor andere ziekten wordt getest. Als zij efficiënt blijken, zouden zij ook kunnen werken om de hersenen te beschermen. Aldus, biedt deze studie echte hoop voor het bestrijden van de slechte gevolgen van HIV/AIDS voor stamcellen in aan de hersenen.“ Lipton ging verklaren, „Het zal belangrijk zijn om te zien of handelt HIV/AIDS zo ook op stamcellen voor andere organen in het menselijke lichaam, aangezien dit het ziekteproces kan beïnvloeden als geheel.“
http://www.burnham-inst.org