Білок TDP-43, також відомий як TAR ДНК-зв’язуючий білок 43, найбільш відомий своєю важливою роллю в експресії генів і пластичності нейронів у мозку.
Останніми роками багато досліджень виявили тісний зв’язок між TDP-43 і різними нейродегенеративними захворюваннями, включаючи бічний аміотрофічний склероз (ALS), лобно-скроневу дегенерацію (FTLD) і енцефалопатію TDP-43 у пізньому віці.
Проривне дослідження
Команда дослідників з Каліфорнійського університету в Сан-Франциско використовувала генно-інженерних мишей без TDP-43 в ендотеліальних клітинах, клітинах, які утворюють стінки кровоносних судин.
Важливі відкриття
Дослідження показало, що ці миші страждали від різноманітних серйозних дефектів у кровоносних судинах мозку, зокрема:
- Гіповаскуляризація: значне зменшення щільності кровоносних судин, що перешкоджає постачанню необхідної крові та кисню до тканин мозку.
- Пошкодження проростанню нових кровоносних судин: труднощі у створенні нових мереж кровоносних судин, які є важливими для росту та підтримки тканин мозку.
- Підвищена проникність гематоенцефалічного бар’єру: проникнення небажаних клітин і молекул у мозок, що може спричинити запалення та пошкодження нервів.
- Судинна дегенерація: Пошкодження функції кровоносних судин, що спричиняє зниження кровотоку та кисню до мозку.
Далекосяжні наслідки
Встановлено, що ці дефекти кровоносних судин тісно пов’язані із запальною реакцією в мозку.
Мікрогліальні клітини та астроцити, клітини імунної системи мозку, були надмірно активовані, що могло призвести до руйнування нервових клітин і когнітивних порушень.
Інноваційний механізм дії
Дослідники дослідили молекулярний механізм, за допомогою якого TDP-43 впливає на функцію кровоносних судин.
Вони виявили, що брак TDP-43 пошкоджує структуру та силу позаклітинного матриксу, мережі білків і цукрів, яка оточує і підтримує кровоносні судини.
Крім того, було виявлено, що TDP-43 необхідний для нормального функціонування сигнального шляху β-катеніну, який бере участь у регуляції росту та розвитку кровоносних судин.
Зв'язок із ДНК
На додаток до ролі в експресії генів і пластичності нейронів, TDP-43 також пов'язаний із регуляцією стабільності геному.
Дослідження показали, що TDP-43 зв'язується з ДНК у певних областях, де він впливає на експресію генів і відновлення пошкоджень ДНК.
Пошкодження цих функцій може сприяти розвитку дегенеративних захворювань.
Майбутні наслідки та нова надія
Результати цього революційного дослідження підкреслюють важливість TDP-43 для здоров’я судин мозку. Пошкодження TDP-43 може призвести до прискореного старіння мозку, зниження когнітивних функцій і нейродегенеративних захворювань.
Інші функції TDP-43:
- Регуляція процесів у ядрі: Дослідження виявили, що TDP-43 бере участь у регуляції багатьох процесів у ядрі клітини, зокрема:
- Обробка РНК
- Експорт РНК з ядра
- трансляція РНК у білок
- Регуляція сплайсингу РНК. Було виявлено, що TDP-43 регулює сплайсинг месенджерної РНК (мРНК), що є ключовим процесом для визначення того, які білки будуть транслюватися з мРНК.
- Вплив на активність генів: Дослідження показали, що TDP-43 може впливати на активність генів шляхом зв’язування з контрольними ділянками генома.
Наслідки дослідження:
Результати цього революційного дослідження відкривають вікно в новий світ досліджень і розробок у галузі лікування дегенеративних захворювань. Багато дослідників у всьому світі продовжують досліджувати роль TDP-43 і роль кровоносних судин у розвитку цих захворювань. Ми очікуємо, що в найближчі роки ми побачимо значний прогрес у розробці нових і більш ефективних методів лікування:
- Розробка ліків: Розробка препаратів, націлених на TDP-43, може призвести до покращення функції кровоносних судин головного мозку, запобігання розвитку дегенеративних захворювань і навіть покращення стану пацієнтів, які вже страждають на ці захворювання.
- Генна терапія: підходи генної терапії можуть виправити генетичний дефект, який спричиняє дефіцит TDP-43, або замінити дефектний білок.
- Лікування, націлене на імунну систему. Ці лікування можуть зосереджуватися на зменшенні запалення в мозку, яке сприяє руйнуванню нервових клітин.
.
