Дослідники Медичного центру Університету Дюка виявили механізм підвищення стійкості клітин до старіння та нейродегенеративних захворювань. Це відкриття відкриває шлях до нових терапевтичних підходів у нейропротекції проти вікових розладів та нейродегенерації.
Дослідження науковців Медичного центру Університету Дюка виявило активність мішені під назвою Ranbp2, яка перебудовує експресію шаперонів у нейрональних тканинах, схильних до фотопошкодження та прискореного старіння. Робота дослідників під керівництвом доктора Пауло Феррейри з Університету Дюка показує, що перебудова мережі шаперонів Ranbp2 зумовлює захист певних клітин і тканин від шкідливих стресорів, які порушують функціонування та виживання нейронів.
Шаперони належать до родини різноманітних білків, які відіграють важливу, але взаємодоповнюючу роль у підтримці гомеостазу білків у клітинах. Шаперони запобігають неправильному функціонуванню, пошкодженню, злипанню та відкладенню білків шляхом зв’язування із субстратами та сприяння їх стабільності. Шаперони також сприяють належній деградації (оборотності) білків. Порушення гомеостазу білка, що спричиняє відкладення білка, є характерною ознакою нейродегенеративних захворювань, таких як вікова макулярна дегенерація (AMD), хвороба Альцгеймера, бічний аміотрофічний склероз (БАС), хвороба Паркінсона та інші захворювання. Зокрема, старіння також пригнічує індукцію шаперонів. Вважається, що цей результат ставить під загрозу клітинну стійкість і те, як клітини справляються з широким спектром факторів навколишнього середовища.
Дослідники Університету Дюка виявили, що втрата фолдазної активності, пов’язаної з Ranbp2, спричиняє потужну активацію підгрупи шаперонів, що називаються Кришталинами. Крім того, вони встановили, що індукція Кришталінів призводить до зниження кількості білків, які підлягають розпаду зі старінням. Кришталини є помітно розчинними, і вони забезпечують прозорість та структурну стабільність кришталика ока протягом усього життя, де вони переважають. Фотопошкодження Кришталінів призводить до катаракти та погіршення зору з віком.
Дослідження показало, що базальний рівень експресії Кришталінів виявлено й в інших тканинах, таких як тканини, що вистилають задню частину ока – сітківку та пігментний епітелій сітківки (RPE). Ці тканини мають вирішальне значення для ініціації та обробки зору, перш ніж візуальні сигнали передаються в мозок. Ці тканини також дуже схильні до фотопошкоджень із віком. Збіг цих факторів з генетичною схильністю пов’язаний з віковою макулярною дегенерацією (AMD) – поширеним нейродегенеративним захворюванням та сліпотою людей похилого віку.
Поточні відкриття відкривають нові підходи для цілеспрямованого терапевтичного впливу на окремі активності Ranbp2, щоб уможливити індукцію критично важливих шаперонів та сприяти клітинній стійкості. Дослідження показують, що шаперони, Кришталини, посилять захист сітківки та RPE від пошкоджень, неправильного розпаду та злипання білків, спричинених фотоокислювальними стресорами. Ці ефекти індукції Кришталінів, як очікується, запобігатимуть або відтерміновуватимуть початок та прогресування дисфункції та дегенерації цих тканин, тим самим зберігаючи зір.
