Isang kilalang problema sa AIDS ay isang anyo ng demensya na robs ng kakayahan upang tumutok at magsagawa ng mga normal na paggalaw.
Siyentipiko sa ang Burnham Institute para sa Medical Research (Burnham) ay may natuklasan kung paano HIV / AIDS disrupts ang normal na pagtitiklop ng stem cell sa adult utak, na pumipigil sa mga bagong cell magpalakas ng loob mula sa bumubuo. Drs. Stuart Lipton, Marcus Kaul, Shu-ichi Okamoto at ang kanilang mga kasamahan ay natuklasan ng isang nobelang molekular mekanismo na inhibits paglaganap stem cell at na maaaring marahil ay nag-trigger sa iba pang mga neurodegenerative sakit pati na rin. Ang mga natuklasan na ito ay ginawa magagamit sa mga medikal mananaliksik na ngayon sa pamamagitan ng priority publication online ng journal stem Cell Cell.
Ang isang normal na gumagana adult na tao na utak ay ang kakayahan upang bahagyang lagyang muli o i-repair ang sarili sa pamamagitan ng neurogenesis, ang paglaganap at pag-unlad ng mga adult neural ninuno / stem cell (aNPCs) sa bagong mga cell ng nerbiyo. Neurogenesis maaaring tumagal ng lugar lamang sa loob ng mga tiyak na rehiyon ng utak, tulad ng may ngipin gyrus ng hippocampus.
Ang hippocampus ay gitnang utak processing unit, kritikal sa pag-aaral at memorya. aNPCs pagkakaiba, iangkop, at umintindi sa mga umiiral na neural circuits at mature sa paggabay mula sa mga neurotransmitters, ang mga kemikal na sangkap na palakasin ang loob mga cell na ginagamit upang makipag-usap sa bawat isa. Ang utak self-renew sa pamamagitan ng neurogenesis ay kapansanan sa AIDS demensya, Alzheimer ay, Huntington ay, at iba pang mga neurodegenerative sakit, bilang evidenced sa pamamagitan ng isang lubhang nabawasan na bilang ng mga aNPCs sa utak tissue mula sa mga indibidwal na paghihirap mula sa mga sakit. Ang Burnham team na nakatutok sa pagtukoy ng epekto ng isang protina na nauugnay sa AIDS, na tinatawag na HIV/gp120, kung saan gumaganap ng isang mahalagang papel sa pathogenesis ng AIDS demensya.
Sa unang gumagana sa mga cell na kultura sa Petri pinggan, ang mga mananaliksik sa methodically pinasiyahan ang posibilidad na HIV/gp120 ay pampalaglag ang kamatayan ng mga cell ng stem at tinutukoy sa halip na HIV/gp120 ay kumikilos sa pamamagitan ng inhibiting paglaganap stem cell. Susunod, sila ay nakumpirma na ang mga resulta sa isang espesyal na pilay mouse na makapal na tabla upang ipahayag HIV/gp120 sa kanyang utak. Ito mouse modelo para sa AIDS demensya mimics ilang mga tampok ng proseso ng sakit na natagpuan sa tao. Sinusunod nila ang isang makabuluhang pagbaba sa bilang ng mga proliferating cell stem sa talino ng HIV/gp120-mice kumpara sa katulad na tissue mula sa normal, ligaw-type Mice.
HIV/gp120 ay kilala upang makipag-ugnay sa dalawang receptors, na tinatawag na chemokine receptors, na kung saan ay ipinahayag sa aNPCs. Ang mga mananaliksik natuklasan na ang parehong dalawang receptors ay na-target sa pamamagitan ng HIV/gp120 sourced mula sa alinman sa mouse o tao na utak tissue.
Sa paghahanap ng isang mekanismo sa likod ng mga paghahanap na HIV/gp120 nabawasan paglaganap ng aNPCs, ang mga siyentipiko-aral ang epekto ng protina sa ikot cell. Cell sumailalim panahon o cycle, na kilala bilang sa G1, S, G2, at M (para sa maitosis, o cell division). Sila ay natagpuan na cell nailantad sa HIV/gp120 kayong makaalis sa G1 o resting phase, at na ang mga cell cycle ay naaresto.
Cell cycle ay intensively-aral ng mga mananaliksik sa kanser na delineated ilang, tsekpoint, pathways na maaari siksikan paglaganap ng cell, ang isa sa mga pangunahing pag-uugali ng kanser. Magsiyasat pathways ay magtagumpay sa pamamagitan ng cancers kapag sila ay tanga ang normal makinarya ang katawan sa paggawa ng mas maraming mga may kanser cell. Sa demensya, lumiliko out na kabaligtaran ay totoo: ang Burnham koponan ay natuklasan na ang HIV / AIDS maaaring co-opt sa magsiyasat pathway upang maiwasan ang stem cell sa utak mula sa paghahati at multiply.
Isa tulad magsiyasat pathway ay modulated ng isang enzyme na tinatawag na p38 mitogen-aktibo protina kinase (MAPK), na aktibidad ay kilala upang maputol ang cell cycle. Sa mature na mga cell ng nerbiyo, ang koponan ng Burnham noon ipinapakita na HIV/gp120 aktibo ang pathway ng p38 MAPK upang tumulong sa cell kamatayan. Lipton at kasamahan ngayon ulat na ang p38 MAPK pathway din ang mekanismo batayan nabawasan stem cell paglaganap sa utak na nauugnay sa HIV / AIDS. Sa ilalim ng experimental kondisyon, sila ay magagawang upang neutralisahin ang p38 MAPK pathway at ibalik ang stem cell paglaganap.
"Ipakita namin para sa unang pagkakataon kung paano HIV / AIDS inhibits paglaganap ng mga neural stem cell at pinipigilan ang pagbuo ng mga bagong mga cell sa palakasin ang loob sa adult utak," sabi ni Dr. Stuart Lipton, Direktor ng Burnham Del E. Webb Center para sa Neuroscience, pag-iipon, at stem ang Cell Research.
"Ang katotohanan na ang mga mekanismo ng pagkilos ay nagsasangkot ng p38 MAPK enzyme ay hindi sinasadya dahil sa mga gamot upang labanan na pathway ay sinusuri para sa iba pang mga sakit. Kung sila ay patunayan mabisa, maaari rin silang trabaho upang protektahan ang utak. Kaya, ang pag-aaral na ito ay nag-aalok ng real-asa para sa paglaban ang masamang epekto ng HIV / AIDS sa mga stem cell sa utak. " Lipton nagpunta sa estado, "Ito ay mahalaga upang makita kung ang HIV / AIDS gumaganap katulad sa cell stem para sa iba pang mga organs sa tao katawan, tulad ng ito ay maaaring epekto sa proseso ng sakit bilang isang buo."