Istraživači dešifriraju razgradnju prionskog proteina

Stanični prionski protein (PrPC) modulira staničnu adheziju i signalizaciju u mozgu. Konverzija u njegovu zaraznu izoformu uzrokuje neurodegeneraciju, uključujući Creutzfeldt-Jakobovu bolest u ljudi.

Povezanost razgradnje i oslobađanja prionskog proteina i posljedica

PrPC je podložan brzom prometu plazmatske membrane i izvanstaničnom oslobađanju putem egzoma. "Studije su pokazale da su transportni procesi, koji određuju vezu između razgradnje lizosoma i egzozomnog oslobađanja, značajno uključeni u napredovanje neurodegenerativnih prionskih bolesti", objašnjava prof. Dr. Sc. Matthias Kneussel, ravnatelj Instituta za molekularnu neurogenetiku Sveučilišnog medicinskog centra Hamburg-Eppendorf (UKE), [1].

Čini se da egzozomno oslobađanje ubrzava širenje i nakupljanje prionskog proteina u mozgu. Međutim, unutarćelijski transport PrPC-a i njegov mogući učinak na napredovanje prionske bolesti slabo su razumljivi.

Novi rezultati istraživanja priona

Istraživači UKE-a sada su identificirali ključne komponente trgovine PrPC-om koje također povezuju unutarćelijski i izvanstanični promet PrPC-a: PrPC tvori komplekse s mišićnim lininom, dineinom i KIF5C na transportnim vezikulama. Muskelin kontrolira dvosmjerni transport PrPC i dovodi do preferencijalne lizosomske degradacije u odnosu na egzozomno oslobađanje PrPC [2].

Znanstvenici su također otkrili da nokautiranje gena mišića dovodi do nakupljanja PrPC na površini neurona i na izlučenim egzomomima. Pokazali su da se pojava prionske bolesti ubrzava nakon ubrizgavanja patogenih priona u miševe s nokautom loze mišića.

Kontrolno tijelo za neurodegenerativne bolesti

Podaci opisuju ključnu kontrolnu instancu u prometu PrPC, prethodno nepoznatu vezu između ciljanja neuronskog unutarstaničnog lizosoma i trgovine izvanstaničnim egzozomom, što je važno za patogenezu neurodegenerativnih bolesti.

Osnova za neuroprotektivne koncepte

Istraživači mozga iz UKE-a tako su identificirali mehanizam pomoću kojeg procesi staničnog transporta ubrzavaju razgradnju prionskog proteina i na taj način sprečavaju njegovo nakupljanje u mozgu. Ti bi procesi mogli presudno utjecati na napredovanje neurodegenerativnih prionskih bolesti, što dovodi do brze degeneracije moždanog tkiva s spužvastom, perforiranom moždanom strukturom.

Rezultati istraživanja doprinose boljem razumijevanju molekularnih procesa i mogućnosti razvoja neuroprotektivnih koncepata u budućnosti.

Primjenjuju li se rezultati na Alzheimerovu i Parkinsonovu bolest?

"Primjerice, trenutno je kontroverzno može li patofiziologija zarazne prionske bolesti također objasniti napredovanje drugih neurodegenerativnih bolesti poput Alzheimerove ili Parkinsonove bolesti", kaže vodeći autor studije Dr. Frank Heisler s Instituta za molekularnu neurogenetiku UKE.

Bolje razumijevanje patofiziologije zarazne prionske bolesti može također pomoći u objašnjavanju napredovanja drugih neurodegenerativnih bolesti poput Alzheimerove ili Parkinsonove bolesti.