Könnte ein gewisses Maß an Stress helfen, Demenz umzukehren?

05a37cf808de6026244dd76bd61b37a0 - June 27, 2022Geschrieben von Annie Lennon im Mai 12, 2022- Fakten untersucht von Jessica Beake, Ph. D.Eine Frau hinter einer strukturierten Glaswand

  • Die Forscher untersuchten, ob die Betonung bestimmter Zellbestandteile die Fehlfaltung gesunder Proteine ​​verursacht, insbesondere bei neurodegenerativen Problemen wie geistigem Verfall.
  • Sie entdeckten, dass bestimmte Mengen an Stress im Gegensatz zur Verstärkung der Fehlfaltung dazu führen können, dass sich gesunde Proteinansammlungen auflösen.
  • Die Wissenschaftler wünschen sich, dass ihre Forschungen schließlich eine Grundlage für völlig neue Therapien für neurodegenerative Erkrankungen bieten könnten.

Eine häufige Besonderheit neurodegenerativer Erkrankungen wie Alzheimer und Parkinson ist eine Anhäufung falsch gefalteter gesunder Proteine ​​wie Beta-Amyloid und Tau.

Um diesen Aufbau zu verhindern, haben gesunde und ausgeglichene Zellen eingebaute Verfahren, die die gesunde Proteinfaltung im Auge behalten, um sicherzustellen, dass gesunde Proteine ​​​​richtig gefaltet werden und auch jede Art von fehlgefalteten gesunden Proteinen ruiniert wird. Fehler in diesen Verfahren können neurodegenerative Probleme verursachen.

In einer aktuellen Forschungsstudie fanden Wissenschaftler heraus, dass das systolische Wärmeschock-Überwachungsprotein Hsp70 und sein unterstützendes System in der Lage waren, mit gesunden Proteinansammlungen im Zytoplasma der Zelle umzugehen, wobei das Produkt innerhalb einer Zelle das Zentrum auslässt.

Zu wissen, ob eine vergleichbare Kapazität im Endoplasmatischen Retikulum (EMERGENCY ROOM) vorhanden ist – einer Website in der Zelle, die etwa ein Drittel der beweglichen gesunden Proteine ​​produziert – könnte das Verständnis der Wissenschaftler für die Pathologie der Neurodegeneration verbessern.

In einer aktuellen Forschungsstudie gingen Wissenschaftler davon aus, dass das „Hinzufügen von Stress“ in der Notaufnahme sicherlich zu einer gesunden Proteinfehlfaltung und letztendlich auch zu Ablagerungen führen würde. Sie entdeckten jedoch, dass das Gegenteil zutraf.

„Diese Arbeit hat gezeigt, dass das Stressen von Zellen, die in einer Schale mit Chemikalien gezüchtet wurden, dazu beitragen kann, abnormale Proteinklumpen aus einer Struktur innerhalb der Zellen zu entfernen, die als endoplasmatisches Retikulum bezeichnet wird“, sagte Professor Tara Spires-Jones, stellvertretende Leiterin des Center for Discovery Brain Sciences an der University of Edinburgh, das nicht mit der Forschungsstudie in Verbindung gebracht wurde, sagte "Detonic.shop"

"Der Stress verursachte die Aktivierung eines Chaperons oder "Helfer"-Proteins, das anderen Proteinen dabei helfen kann, sich wieder in ihre normale Form statt in giftige Klumpen zu falten", fügte sie hinzu.

Die Forschungsstudie wurde in Nature veröffentlicht

Zellen und auch Wärme schocken gesunde Proteine

Für die Forschungsstudie beobachteten die Wissenschaftler eine Reihe von Zellarten, bestehend aus:

  • Nierenzellen von Affen
  • Hamster Eierstockzellen
  • Maus beginnende Hautzellen
  • Menschliche beginnende Nierenzellen
  • Menschliche kortikale Nervenzellen, die aus induzierten pluripotenten Stammzellen stammen

Nachdem sie in der Notaufnahme dieser Zellen Stress ausgelöst hatten, nutzten sie ein speziell entwickeltes Durchdringungssystem zum Sammeln gesunder Proteine, um eine gesunde Proteinfaltung in ihnen zu beobachten.

Das von ihnen verwendete System beinhaltete die Bestimmung von Lichtmustern einer strahlenden Chemikalie in Nanosekunden-Intervallen – einem Milliardstel einer Sekunde unter einer laserbetriebenen mikroskopischen Linse.

Dabei entdeckten sie, dass die Hervorhebung der Zellen gesunde Proteinansammlungen entzifferte und sie möglicherweise in die Lage versetzte, sich angemessen neu zu falten.

Hitzeschock-gesunde Proteine ​​(HSPs) spielten bei dieser Reaktion eine wichtige Rolle. Diese gesunden Proteine ​​​​sind empfänglich für Anpassungen des Temperaturniveaus und werden auch erzeugt, wenn Zellen höheren Temperaturniveaus als normal ausgesetzt werden.

„Dieses Hitzeschockprotein kann an andere Proteine ​​binden und das Entschlüsseln der falsch gefalteten Proteine ​​fördern, um die Aggregation dieser falsch gefalteten Proteine ​​zu unterdrücken“, sagte Dr. Mark Dallas, außerordentlicher Lehrer an der Reading School of Pharmacy an der University of Reading, nicht mit der Forschungsstudie, informierte MNT.

Leichter Stress, Saunen und auch geistiger Verfall

Diese Suche, sagt Dr. Edward Avezov vom UK Dementia Research Institute an der University of Cambridge, der ältere Autor der Forschungsstudie, könnte erklären, warum einige Forscher tatsächlich herausgefunden haben, dass Menschen in Skandinavien, wo Saunen regelmäßig genutzt werden, möglicherweise einen Rückgang haben Gefahr des geistigen Verfalls.

„Eine mögliche Erklärung dafür ist, dass dieser leichte Stress eine höhere Aktivität von HSPs auslöst und dabei hilft, verhedderte Proteine ​​zu korrigieren“, stellte er klar.

Die Wissenschaftler behielten außerdem im Hinterkopf, dass HSPs zwar sowohl in der Notaufnahme als auch im Zytoplasma bei Hervorhebung von Zellen beobachtet wurden, sie aber in der Notaufnahme viel haltbarer waren. Dies, so sagten sie, deutet darauf hin, dass die Notaufnahme für die Ansammlung gesunder Proteine ​​in einigen Zellen viel haltbarer sein könnte.

„Wenn wir einen Weg (durch ein Medikament) finden, diese natürlich in der molekularen Zellmaschine verfügbaren zu aktivieren und Stress zu umgehen (Stress wäre zu schädlich), können wir die Toxizität von Aggregaten verhindern“, sagte Dr. Avezov gegenüber MNT.

Die Wissenschaftler kamen zu dem Schluss, dass die medikamentöse Induktion von EMERGENCY ROOM Stress im Gegensatz zur Bildung gesunder Proteinansammlungen ihre Clearance innerhalb von Stunden steigert.

Einschränkungen

Auf die Frage nach Einschränkungen bei der Suche nach sagte Dr. Avezov, dass sie die Variable „Helferprotein“ bestimmen müssten.

„Obwohl wir die Kernkomponente gefunden haben, die für die Disaggregation verantwortlich ist, wissen wir immer noch nicht, welcher ihrer Helferfaktoren es dazu veranlasst, unter Stress an Aggregaten zu arbeiten.“
–Dr. Edward Avezov

„Die molekulare Maschine wird von mehreren regulatorischen Proteinfaktoren betrieben. Es ist wichtig herauszufinden, welches [man] es zu Aggregaten in Stress leitet. Diese Informationen werden dabei helfen, ein spezifisches Aktivator-Medikament für seine Antiaggregationsaktivität zu finden“, stellte er klar.

Unterdessen sagte Dr. Spires-Jones: „In Bezug auf Einschränkungen ist die Arbeit ziemlich weit davon entfernt, Menschen zu helfen, die jetzt mit Demenz leben. Die Experimente wurden an Nierenzellen von Affen, Eierstockzellen von Hamstern und Hautzellen von Mäusen durchgeführt, mit ein paar Daten von Gehirnzellen.“

„Alle diese Zelltypen, die im Labor in einer Schale gezüchtet werden, sind nützlich, um zu verstehen, wie Zellen funktionieren, aber die Zellen in einem intakten Gehirn sind wahrscheinlich ganz anders, daher ist weitere Arbeit erforderlich, um herauszufinden, ob dieser Ansatz zu neuen führen wird Behandlungen“, fügte sie hinzu.

Dr. Robert Kalb, Chef am Les Turner ALS Center an der Northwestern Medicine, sagte, wenn der Job Nervenzellen erreicht und sich auch als geeignet für Versionen der Alzheimer-Krankheit herausstellte, könnte er möglicherweise genutzt werden, um neue Reha-Maßnahmen durchzuführen.

Dr. Dallas fügte hinzu, dass es zwar einige Zeit dauern könnte, bis diese Forschungen zur Entwicklung brandneuer Medikamente für den medizinischen Gebrauch genutzt werden könnten, sie beinhalten jedoch grundlegende Erkenntnisse darüber, wie gesunde Proteine ​​​​in Zellen gefaltet werden.

„Der nächste Schritt wird darin bestehen, diese Veränderungen in krankheitsrelevanteren Modellen zu beobachten und neue Verbindungen zu testen, die eine ähnliche Wirkung hervorrufen können, ohne dass nachteilige Auswirkungen gemeldet werden“, schloss er.