Die beiden wichtigsten Kennzeichen der Alzheimer Krankheit sind Klumpen von klebrigen amyloid-beta (Aß) proteinfragmente, sogenannte amyloid-plaques und neurofibrilläre tangles von einem protein namens tau. Abnorme Ansammlungen von Proteinen sind notwendig, um den Tod von Gehirnzellen oder Neuronen. Aber die Wissenschaftler haben noch eine Menge zu lernen über, wie amyloid-Auswirkungen tau zu fördern, verbreitet Neurotoxizität, die zerstört kognitiven Fähigkeiten wie denken, erinnern und denken bei Patienten mit Alzheimer-Krankheit.

Bei der Untersuchung der molekularen Beziehung zwischen amyloid-und tau, University of South Florida Neurowissenschaftler entdeckt, dass die Aß-aktivierter Enzym cofilin beteiligt spielt eine wesentliche Rolle in der Verschlechterung der tau-Pathologie.

Ihre neuesten präklinischen Studie wurde berichtet, 22. März 2019 in Kommunikation Biologie.

Die Forschung stellt eine neue Torsion auf dem traditionellen Ansicht, dass die Zugabe von Phosphaten zu tau (bekannt als Phosphorylierung) ist die wichtigste frühe Ereignis in der Taus Loslösung von Gehirn-Zelle-Unterstützung von Mikrotubuli und Ihrer anschließenden Aufbau in neurofibrillären tangles. Diese toxischen tau-Verwicklungen stören Gehirn Zellen die Fähigkeit zu kommunizieren, schließlich töten Sie.

„Wir identifizierten für das erste mal, dass cofilin beteiligt bindet an Mikrotubuli auf Kosten von tau—treten im wesentlichen tau aus der Mikrotubuli und sich mit tau-induzierten Mikrotubuli-Montage. Und das fördert tauopathy, die aggregation von tau gesehen in neurofibrillären tangles,“, sagte senior Autor David Kang, Ph. D., ein professor der molekularen Medizin an der USF Health Morsani College of Medicine und Leiter der Grundlagenforschung an der Byrd Alzheimer ‚ s Center, USF Health Neuroscience Institute.

Dr. Kang hält auch die Fleming-Stiftungsprofessur in der Alzheimer-Forschung an der USF Health und ist ein Biologischer Wissenschaftler an der James A. Haley Veterans‘ Administration Hospital. Alexa Woo, Ph. D., assistant professor für molekulare Pharmakologie und Physiologie und Mitglied der Byrd Alzheimer ‚ s Center, wurde die Studie führen Autor.

Die Studie baut auf früheren arbeiten am USF Health zeigen, dass Aß aktiviert cofilin beteiligt, die durch ein protein, bekannt als Schleuder oder SSH1. Da beide cofilin beteiligt und tau erscheinen erforderlich Aß Neurotoxizität, die in diesem Papier die Forscher sondiert der potenzielle Zusammenhang zwischen tau und cofilin beteiligt.

Die Mikrotubuli, die bieten strukturelle Unterstützung in Neuronen wurden in den Mittelpunkt Ihrer Serie von Experimenten.

Ohne Mikrotubuli, Axone und Dendriten konnte nicht montieren und zu warten das aufwändige, sich schnell verändernden Formen notwendig für neuronale Netzwerk-Kommunikation oder Signalisierung. Mikrotubuli fungieren auch als hoch aktive Eisenbahnen, Transport von Proteinen, Energie-produzierenden Mitochondrien, Organellen und andere Materialien aus dem Körper des Gehirns Zelle, entfernte Teile anschließen an andere Zellen. Tau-Moleküle sind wie die Bahnstrecke die Krawatten, zu stabilisieren und zu halten Zug-Schienen (Mikrotubuli).

Mit einem Maus-Modell für die early-stage-tauopathy, Dr. Kang und seine Kollegen konnten zeigen, dass Aß-aktiviert cofilin beteiligt fördert tauopathy durch die Verschiebung der tau-Moleküle, die direkt die Bindung an Mikrotubuli destabilisiert Mikrotubuli-Dynamik, und beeinträchtigt die synaptische Funktion (neuron Signalisierung)—alle wichtigen Faktoren bei der Alzheimer-Krankheit Fortschreiten. Nicht freigeschalteten cofilin beteiligt nicht.

Auch zeigten die Forscher, dass gentechnisch Reduzierung von cofilin beteiligt half verhindern, dass die tau-aggregation führen zu Alzheimer-ähnlichen Hirnschäden bei Mäusen.

„Unsere Daten lassen vermuten, dass cofilin beteiligt kicks tau aus der Mikrotubuli, einem Prozess, der möglicherweise beginnt schon vor der tau-Phosphorylierung,“ Dr. Kang sagte. „Das ist ein bisschen eine Rekonfiguration der kanonischen Modell wie der Weg zum tauopathy funktioniert.“

Da cofilin beteiligt Aktivierung ist weitgehend geregelt durch das SSH1, ein Enzym aktiviert, indem Sie Aß, schlagen die Forscher, dass die Hemmung der SSH1-stellt ein neues Ziel für die Behandlung von Alzheimer-Krankheit oder andere tauopathies.