Чтобы найти лекарство от БАС, который является фатальным, ученым необходимо более глубокое понимание того, как заболевание «прерывает» каналы связи двигательных нейронов. Поскольку двигательные нейроны простираются от головного мозга к спинному мозгу и от спинного мозга к мышцам, когда они умирают, мозг больше не может инициировать движение мышц.
Поэтому ученые использовали кальмаров, чтобы понять, как ведет себя мутантный белок, связанный с БАС в контролируемых условиях. Исследование прояснило механизмы, лежащие в основе нервной дисфункции при БАС, а также предлагает новый подход к восстановлению здоровья двигательных нейронов у пациентов с болезнью.
Мутантный белок, называемый G85R-SOD1, оказалось влияет на нейротрансмиссию в «гигантском синапсе» кальмара — месте, где нейроны передают химические сигналы мышечным волокнам, заставляя мышцы сокращаться.
Гигантский синапс кальмаров — одна из немногих зрелых нервных систем, которая имитирует нервно-мышечные соединения человека, позволяя проводить точные экспериментальные манипуляции и живые измерения.
Присутствие неправильно свернутого мутантного гена SOD1 ингибирует синаптическую передачу и уменьшает пул синаптических везикул, работа которых заключается в доставке нейротрансмиттеров, критических для нейрональных связей.
Удивительно, но синаптическая функция была восстановлена с помощью прерывистой высокочастотной стимуляции, что позволило предположить, что аберрантная передача сигналов кальция может лежать в основе токсичности SOD1 для нормальной синаптической передачи.
Чтобы проверить эту гипотезу, ученые использовали визуализацию кальция для захвата аномального притока кальция в пресинаптическом терминале и подтвердили защитную роль хелатора кальция, который исправил дисбаланс кальция, не влияя на нейротрансмиссию.
Это предполагает новый подход к терапевтическому вмешательству при БАС, при котором химическая или электрическая регуляция кальция и его нижестоящих сигнальных путей может восстановить здоровье двигательных нейронов.
Читать еще:
В библейском святилище нашли каннабис. Археологи гадают, для чего он был нужен.
Самый распространенный в океане организм выращивает вирус в своем ДНК.