Dalam apa yang mereka suarakan arah baru dalam studi Alzheimer, UC Santa Barbara ilmuwan telah membuat penemuan penting tentang apa yang terjadi pada sel-sel otak yang rusak di Penyakit Alzheimer dan demensia terkait.

Hasilnya diterbitkan dalam versi online The Journal of Biological Chemistry. Stuart Feinstein, profesor Molekuler, Seluler dan Perkembangan Biologi, penulis senior, dan co-direktur UCSB's Neuroscience Research Institute, menjelaskan: "Dengan demensia, sel-sel otak, atau neuron, yang Anda butuhkan untuk keterampilan kognitif tidak lagi bekerja dengan benar. Kemudian, mereka bahkan tidak ada lagi karena mereka mati Itulah yang menyebabkan demensia;. Anda kehilangan kapasitas saraf ".

Feinstein telah mempelajari protein yang disebut "tau" selama sekitar 30 tahun, dengan uji biokimia tabung dan berbagai sel budidaya sebagai model. Dalam kondisi normal, tau ditemukan dalam panjang akson neuron yang berfungsi untuk terhubung neuron dengan target mereka, seringkali jauh dari sel tubuh sendiri. Di antara fungsi utama tau adalah untuk menstabilkan mikrotubulus, yang merupakan bagian integral dari sitoskeleton seluler yang sangat penting bagi banyak aspek struktur dan fungsi sel neuron.

Telah diketahui selama bertahun-tahun bahwa peptida kecil bernama beta amiloid dapat menyebabkan kematian sel saraf dan penyakit Alzheimer, walaupun mekanisme cara kerjanya telah kurang dipahami. Baru-baru ini, bukti genetik telah menunjukkan bahwa kemampuan beta amiloid untuk membunuh neuron membutuhkan tau, namun, apa yang dilakukannya untuk tau telah penuh teka-teki. "Kita tahu beta amiloid adalah orang jahat," kata Feinstein. "Beta penyakit menyebabkan Amyloid; beta amiloid Alzheimer menyebabkan Pertanyaannya adalah bagaimana cara melakukannya?."

Dia menjelaskan bahwa peneliti Alzheimer paling akan berpendapat bahwa beta amiloid menyebabkan tau menjadi abnormal dan berlebihan terfosforilasi. Ini berarti bahwa protein tau mendapatkan tidak tepat dimodifikasi secara kimia dengan gugus fosfat. "Banyak dari protein kami mendapatkan terfosforilasi," kata Feinstein. "Hal ini dapat dilakukan dengan benar atau tidak benar."

Feinstein menambahkan bahwa ia dan murid-muridnya ingin menentukan rincian tepat dari fosforilasi abnormal dugaan tau dalam rangka untuk mendapatkan pemahaman yang lebih baik dari apa yang tidak beres. "Itu akan memberikan petunjuk bagi perusahaan obat, mereka akan memiliki target yang lebih tepat untuk bekerja," kata Feinstein. "Yang lebih tepatnya mereka memahami biokimia dari target, serangan lebih baik sebuah perusahaan farmasi dapat membuat pada masalah."

Feinstein mengatakan bahwa hipotesis awal tim menunjukkan bahwa beta amiloid mengarah ke fosforilasi tau abnormal luas ternyata tidak benar. "Kita semua ingin mendapatkan kurva melemparkan bola cara kami sekali-sekali, kan?" kata Feinstein. "Anda ingin melihat sesuatu yang berbeda dan tak terduga."

Tim peneliti menemukan bahwa ketika mereka menambahkan beta amiloid pada sel-sel saraf, yang tau di sel-sel tidak mendapatkan terfosforilasi besar-besaran, seperti yang diperkirakan. Sebaliknya, pengamatan mengejutkan adalah fragmentasi lengkap tau dalam waktu satu sampai dua jam pemaparan dari sel beta amiloid. Dalam waktu 24 jam, sel-sel mati.

Feinstein menjelaskan bahwa tau memiliki banyak pekerjaan, tapi pekerjaan terbaik-dipahami adalah untuk mengatur sitoskeleton selular. Sel memiliki kerangka seperti manusia memiliki kerangka yang. Perbedaan utama adalah bahwa tengkorak manusia tidak berubah bentuk yang sangat mendadak, sedangkan kerangka yang sel terus berkembang, shortening, dan bergerak. Hal ini dalam rangka untuk membantu sel banyak melakukan fungsi-fungsi pentingnya. sitoskeleton ini terutama penting untuk neuron karena panjang besar mereka.

Feinstein berpendapat bahwa neuron mati dalam penyakit Alzheimer karena sitoskeleton mereka tidak berfungsi sebagaimana mestinya. "Jika Anda menghancurkan tau, yang merupakan regulator penting dari mikrotubulus, orang dengan mudah bisa melihat bagaimana yang juga dapat menyebabkan kematian sel," kata Feinstein. "Kita tahu dari obat kanker bahwa jika Anda memperlakukan sel-sel dengan obat yang mengganggu sitoskeleton, sel-sel mati," katanya. "Dalam pikiran saya, hal yang sama bisa terjadi di sini."

Lab Feinstein sekarang bekerja pada implikasi dari percobaan yang dijelaskan dalam artikel.

Co-penulis artikel ini adalah mahasiswa pascasarjana Jack Reifert dan mantan mahasiswa pascasarjana DeeAnn Hartung-Cranston.

Cerita Sumber: Cerita di atas dicetak (dengan adaptasi editorial oleh staf harian Ilmu Pengetahuan) dari bahan-bahan yang disediakan oleh University of California - Santa Barbara .

Referensi jurnal:

J. Reifert, D. Hartung-Cranston, S. C. Feinstein. Amyloid beta mediated cell death of cultured hippocampal neurons reveals extensive tau fragmentation without increased full-length tau phosphorylation. Journal of Biological Chemistry, 2011; DOI: 10.1074/jbc.M111.234674