Моторные нейроны — это нервы, которые посылают в мышцы импульсы для создания движения. Повреждение этих нейронов может вызывать самые разные заболевания, например, мышечную атрофию позвоночника у детей или боковой амиотрофический склероз у взрослых.
Оба заболевания характеризуются мышечной атрофией, параличом и, в конечном итоге, функциональной потерей мышц. Поражаются и дыхательные мышцы.
В настоящее время болезни неизлечимы; но их прогресс можно замедлить с помощью лекарств.
Аутофагия как новая мишень для лекарств
«До сих пор разработка новых лекарств была сосредоточена на предотвращении механизмов гибели клеток и разрушении белковых агрегатов в пораженных нервных клетках», — объясняет профессор Майкл Сендтнер; он является руководителем Института клинической нейробиологии университетской клиники Вюрцбурга.
Но теперь Сендтнер со своим коллегой Патриком Лунингшрором и их команда определили еще одну потенциальную цель для будущих лекарств: это сложный процесс аутофагии, как сообщают исследователи в журнале Nature Communications.
Этот процесс гарантирует, что передача импульсов между двигательными нейронами и мышцами постоянно работает в нормальном режиме.
Агрегация пузырьков в синапсах
Ген PLEKHG5 стал отправной точкой для нового понимания. Известно, что мутации в этом гене вызывают различные формы нарушений двигательных нейронов.
Ученые из Вюрцбурга выяснили, что этот ген имеет решающее значение для аутофагии: он контролирует деградацию синаптических пузырьков, содержащих нейромедиатор ацетилхолин, и переносит возбуждение от нерва к мышцам.
При деактивации гена PLEKHG5 на отдельных двигательных нейронах в клеточной культуре снижается аутофагия, вызывая агломерацию синаптических проводников. А у мышей отключение этого гена вызывает нарушение двигательных нейронов, которое также влечет за собой массивную агрегацию пузырьков.
Последствия для разработки лекарств
«Полученные данные предоставляют веские доказательства того, что дисфункциональная аутофагия играет центральную роль в развитии заболеваний двигательных нейронов», — говорит Сендтнер.
Он считает, что это новое открытие должно привести к переосмыслению разработки новых лекарств с потребностью в веществах, предотвращающих или уменьшающих агрегацию везикул.