Исследование редкой мутации указало на новую причину гибели нейронов при деменции
Учёные раскрыли механизм гибели клеток мозга, вызванной редкой генетической мутацией, что открывает новые пути для понимания таких болезней, как Альцгеймер и Паркинсон. Исследование, проведённое специалистами немецкого научного центра Helmholtz Munich, сосредоточилось на ультраредком заболевании — спондилометафизарной дисплазии типа Седагатяна (SSMD). Это состояние, характеризующееся тяжёлыми аномалиями мозга и скелета, приводит к гибели детей в раннем младенчестве.
Путём экспериментов на мышах и лабораторно выращенных человеческих нейронах, полученных из клеток кожи пациентов с SSMD, исследователи установили, что мутации в гене, кодирующем фермент GPX4, запускают специализированную форму запрограммированной гибели клеток — ферроптоз. Этот процесс вызывается накоплением железа и окислительным повреждением клеточных мембран.
Учёные сравнили фермент GPX4 с доской для сёрфинга, чей «плавник» погружён в клеточную мембрану, что позволяет ему быстро обезвреживать вредные соединения. Мутация же лишает фермент этого «плавника», делая его неспособным защищать нейрон. В результате нейроны погибают из-за прогрессирующего воспаления и ферроптоза. Блокирование этого процесса химическим соединением в моделях замедляло гибель клеток.
Исследователи подчёркивают, что их работа смещает фокус в изучении деменции с белковых отложений в мозге, таких как амилоидные бляшки, на первичное повреждение клеточных мембран. Полученные данные свидетельствуют, что механизм ферроптоза может быть движущей силой нейродегенерации, а не просто побочным эффектом. Это открытие потенциально значимо для исследования более распространённых болезней, поскольку накопленные данные уже связывают ферроптоз, например, с болезнью Альцгеймера.
Работа, в журнале Cell, является результатом почти 14-летних усилий международной команды и подчёркивает важность долгосрочного финансирования фундаментальных исследований для понимания сложных нейродегенеративных заболеваний.