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L'étude propose l'objectif potentiel pour traiter la forme familiale des ALS

Un neurone moteur sain doit transporter ses composantes endommagées du lien nerf-muscle complètement de nouveau au corps cellulaire dans la moelle épinière. S'il ne peut pas, les composantes défectueuses empilent et la cellule devient malade et meurt. Les chercheurs à l'institut national du NIH des troubles neurologiques et de la rappe (NINDS) ont appris comment une mutation dans le gène pour le superoxyde dismutase 1 (SOD1), qui entraîne des ALS, aboutit des cellules à accumuler les matériaux endommagés. L'étude, publiée dans le neurone de tourillon, propose un objectif potentiel pour traiter cette forme familiale des ALS.

Plus de 12.000 Américains ont des ALS, également connus sous le nom de Lou Gehrig's Disease, et approximativement 5-10 pour cent de eux hérités une mutation génétique d'un parent. Ces cas des ALS familiaux sont souvent provoqués par des mutations dans le gène qui code pour SOD1, une enzyme importante située dans les mitochondries du neurone, les structures de la production d'énergie des cellules. Cette mutation entraîne la mort des neurones moteurs qui règlent les muscles du patient, ayant pour résultat la paralysie graduelle.

« Environ une énergie de 90 pour cent dans le cerveau est produite par des mitochondries, » a dit le Zu-Coup Sheng, Ph.D., un scientifique de NINDS et l'auteur supérieur de l'étude. « Si les mitochondries ne sont pas saines, elles produisent l'énergie moins efficacement ; elles peuvent également relâcher les espèces réactives de l'oxygène appelées de produits chimiques nuisibles qui entraînent la mort cellulaire. Par conséquent, les dégâts mitochondriaux peuvent entraîner le neurodegeneration. »

Dans des neurones sains, les endosomes tardifs appelés de récipients d'entreposage rassemblent les mitochondries endommagées et les produits chimiques destructeurs variés. Un dynein appelé de protéine de moteur transporte alors les endosomes aux lysosomes appelés de structures, qui emploient les produits chimiques pour décomposer les endosomes. L'équipe de M. Sheng's a découvert que ce procédé essentiel est défectueux en cellules nerveuses avec les mutations SOD1 parce que le mutant SOD1 nuit un snapin appelé de molécule critique que des crochets l'endosome à la protéine de moteur de dynein.

« Fonctionnements Snapin comme adaptateur pour lier la protéine de dynein à l'endosome pour le transport, » M. Sheng a dit. « Si vous bloquez le fonctionnement snapin, l'endosome sera coincé et les lysosomes détruiront leur capacité de détruire les mitochondries endommagées. »

Le M. Sheng et ses collègues a entrepris leurs expériences chez les souris conçues pour avoir une mutation d'ALS en leurs gènes SOD1. Utilisant la lumière et des microscopes électroniques, le Co-premier auteur de l'étude, Yuxiang Xie, Ph.D., a observé un habillage des mitochondries endommagées dans les fibres nerveuses du moteur des animaux de mutant. Cette accumulation était présente même par stades précoces de la maladie avant que les sympt40mes manifestes aient apparu.

Les « souris du mutant SOD1 sont les modèles meilleur-étudiés que nous prenons pour des ALS, » M. Sheng a dit. « Les effets sont très assimilés aux sympt40mes trouvés dans les patients humains. »

Dynein Snapin d'attaches aux endosomes par l'intermédiaire d'une partie de la protéine appelée le réseau de cliché intermédiaire de dynein (DIC). Dans des neurones moteurs de moelle épinière des souris affectées, l'équipe de M. Sheng's a constaté que le SOD1 modifié grippe au DIC et empêche snapin de faire ainsi. L'augmentation de la quantité de snapin dans des ces neurones pendant l'étape de la maladie a rectifié le problème et réduit tôt et asymptomatiques l'habillage des mitochondries défectueuses. Ceci a aidé les neurones moteurs à survivre plus longtemps et a légèrement augmenté les durées de vie des animaux. Il a également ralenti la perte de coordination de moteur, qui empire chez les animaux avec la mutation SOD1 pendant que les neurones moteurs meurent.

« Nous fournissons une tige mécaniste neuve qui explique pourquoi le mutant SOD1 nuit le transport endosome, » M. Sheng a dit. « Ceci peut fournir un objectif cellulaire pour le développement futur de la première intervention thérapeutique quand les neurones moteurs peuvent encore être non-rebutables. »

L'étude de M. Sheng's était la première dans le domaine de recherches d'ALS pour examiner le transport endosome dans des neurones moteurs cultivés pris des modèles adultes de souris plutôt que des embryons de souris. L'autre premier auteur de l'étude, terril Zhou, Ph.D., a entrepris cette innovation techniquement provocante parce que les neurones moteurs adultes sont un modèle bien meilleur pour étudier les maladies comme les ALS dans lesquels les sympt40mes se développent dans l'âge adulte.

« À l'aide des neurones moteurs adultes des souris modélise, nous avons trouvé cette défectuosité de transport, » M. Sheng a dit. « Ce modèle peut être utile non seulement pour étudier des ALS mais également d'autres maladies d'adulte-début qui entraînent le neurodegeneration. »

Source:

NIH/National Institute of Neurological Disorders and Stroke