Выявлен механизм развития верхней моторной дегенерации
Ученые из Northwestern Medicine и Университета Белграда определили электрофизиологический механизм, лежащий в основе заболевания верхних двигательных нейронов (UMN), открывая дверь для потенциального лечения бокового амиотрофического склероза (ALS) и других нейродегенеративных заболеваний, таких как наследственная спастическая параплегия и первичный латеральный склероз ,
Исследование, опубликованное в « Frontiers in Molecular Neuroscience» 19 мая 2020 года, раскрывает молекулярные основы электрических сигналов от ионных каналов калия и натрия в клеточной мембране нейрона.
Поддержание стабильности является основной целью здоровых МООН. Без этого клетки начинают дегенерировать. Как и в телефонной игре, когда UMN неправильно обрабатывают сигналы от соседних нейронов, сообщение не достигает моторных нейронов в позвоночнике, которые инструктируют мышцы двигаться.
«Ионно-управляемые ионные каналы, как семья, участвуют во многих нейродегенеративных заболеваниях , но их функции, модуляция и профиль экспрессии очень сложны», — говорит старший автор исследования Ханде Оздинлер, доцент неврологии в Северо-Западном университете, медицинская школа им. Файнберга ,
Чтобы определить точные области внутри ионных каналов, где начиналась дисфункция, исследователи во главе с доктором Марко Мартина, доцентом физиологии и психиатрии и поведенческих наук в Файнберге, записали электрические сигналы клеток in vivo на самой ранней стадии ALS для измерения реакции нейрона на внешние раздражители. Команда также изучила гены ионных каналов больных UMN, чтобы измерить изменения в структуре иона и его субъединиц, чтобы определить, является ли причина дегенерации внутренней.
Данные показали, что на ранних стадиях заболевания UMN были неспособны поддерживать баланс возбуждения и торможения в кортикальной цепи, и их поведение было обусловлено динамическими изменениями в ключевых ионных каналах и их субъединицах.
«Мы все знали, что ионные каналы важны, но мы не знали, какие субъединицы или ионные каналы были важны или участвовали в изменении баланса между здоровьем и болезнью в UMN», — сказал Оздинлер, сотрудник Института химии жизненных процессов. «Когда мы получили результаты по микрочипам экзонов, было очевидно, что ионные каналы были нарушены в самом начале заболевания, что потенциально могло вызвать первую волну уязвимости».
Выявив молекулярные основы ранних стадий нейродегенерации, исследование также определило потенциальные цели для будущих стратегий лечения.
«Уже есть лекарства для некоторых из этих ионных каналов и субъединиц, но мы никогда не думали, что сможем использовать их для БАС, потому что мы не знали механизм», — сказал Оздинлер. «Это та информация, которая нам необходима для продвижения вперед.« Теперь мы можем начать исследовать, можем ли мы использовать некоторые из этих лекарств, уже одобренных FDA, для лечения заболеваний двигательных нейронов ».
