Nova nada za borbu protiv bolesti nervnog sistema: SUMO proteini reaktiviraju moždane matične ćelije

Nova istraživanja otkrivaju ulogu SUMO proteina u buđenju uspavanih neuronskih matičnih ćelija, otvarajući put potencijalnim terapijama za Alchajmerovu, Parkinsonovu bolest i druge neurološke poremećaje

Naučnici sa Medicinske škole Djuk i Nacionalnog univerziteta Singapur (Duke-NUS) napravili su korak napred u razumevanju načina na koji mozak koristi svoje regenerativne sposobnosti. Njihova studija, objavljena u prestižnom časopisu Nature Communications, otkriva kako SUMO proteini, kroz proces poznat kao SUMOilacija, pokreću reaktivaciju uspavanih neuronskih matičnih ćelija, omogućavajući mozgu da se regeneriše i popravlja. Ovo otkriće otvara nova vrata za razvoj terapija usmerenih na neurodegenerativne bolesti kao što su Alchajmerova i Parkinsonova bolest, piše Neuroscience news.

SUMO proteini (small ubiquitin-like modifier) su mali proteini koji unutar ćelija imaju sposobnost da označavaju druge proteine, utičući na njihovu funkciju i aktivnost. U ovom kontekstu, njihova ključna uloga je u regulisanju rasta ćelija i buđenju neuronskih matičnih ćelija koje su u stanju mirovanja. Ovi proteini zapravo omogućavaju mozgu da se sam popravi kada je oštećen ili kada su matične ćelije potrebne za obnavljanje neurona.

Preporučujemo

Kako bi se neuronske matične ćelije probudile, SUMO proteini utiču na Hippo signalni put – važan biološki put koji kontroliše veličinu organa, rast i smrt ćelija. Centralni protein Hippo puta, Warts, obično sprečava reaktivaciju neuronskih matičnih ćelija. Međutim, kada se Warts modifikuje SUMO proteinima, postaje manje efikasan, omogućavajući matičnim ćelijama da rastu i dele se, što dovodi do stvaranja novih neurona.

- Po prvi put smo pokazali da SUMO proteini igraju ključnu ulogu u reaktivaciji neuronskih matičnih ćelija i ukupnom razvoju mozga. Bez prisustva ovih proteina, normalan razvoj neurona je ometen, što dovodi do smanjenja mozga, poznatog kao mikrocefalija – objašnjava dr Gao Jang, prvi autor studije.

Neuronske matične ćelije su izvor funkcionalnih ćelija u mozgu. Nakon što mozak završi svoj inicijalni razvoj, većina ovih ćelija prelazi u uspavano stanje. U tom stanju one štede energiju i resurse, i bude se samo kada je mozgu neophodna popravka, kao nakon povrede ili tokom fizičke aktivnosti. S godinama, međutim, sve manje matičnih ćelija može biti probuđeno, što doprinosi razvoju neurodegenerativnih bolesti. Razumevanje mehanizma koji kontroliše njihovu reaktivaciju je od presudnog značaja za razvijanje efikasnih terapija za lečenje ovih stanja.

Istraživači Medicinske škole Djuk-NUS otkrili su da je SUMOilacija ključna za aktiviranje ovih uspavanih ćelija. SUMO proteini, kroz svoj uticaj na Hippo put, omogućavaju matičnim ćelijama da se reaktiviraju, rastu i dele, što doprinosi oporavku mozga.

Neurodegenerativne bolesti poput Alzheimerove i Parkinsonove bolesti nastaju usled propadanja moždanih ćelija, često zbog nemogućnosti mozga da se dovoljno brzo obnavlja. Studija je pokazala da SUMO-ilacija može biti ključ za stvaranje terapija koje bi mogle usporiti ili čak zaustaviti ove bolesti aktiviranjem regenerativnih sposobnosti mozga.

- S obzirom da su SUMO proteini i Hippo put visoko očuvani kod ljudi, naša otkrića su važna za razumevanje ljudske biologije. Poremećaji u SUMOilaciji i Hippo putu povezani su sa različitim bolestima kod ljudi, uključujući rak i neurodegenerativne bolesti. Naši novi uvidi otvaraju mogućnosti za razvoj terapija koje bi koristile regenerativne moći tela – objašnjava profesor Vang Hongjan, jedan od autora studije.

- Ovo otkriće unapređuje naše razumevanje načina na koji ćelije funkcionišu i kako se kontrolišu, pružajući osnovu za razvoj novih regenerativnih terapija za neurodegenerativne bolesti – dodaje profesor Patrik Tan, prodekan za istraživanje Medicinske škole Djuk-NUS.

Ovo istraživanje nije samo ključno za tretmane neurodegenerativnih bolesti, već i za stanja poput mikrocefalije, koja rezultira nedovoljno razvijenim mozgom. Kako se istraživanja nastavljaju, naučnici veruju da će ovo otkriće omogućiti razvoj ciljanih terapija koje će pomoći pacijentima da se bore protiv ovih bolesti i poboljšaju kvalitet svog života.

Otkrića Djuk-NUS tima otvaraju novu eru u istraživanju moždanih poremećaja i regeneracije. SUMO proteini, iako mali, imaju ogroman potencijal u borbi protiv bolesti koje su do sada bile neizlečive. Njihova sposobnost da aktiviraju neuronske matične ćelije mogla bi značajno promeniti način na koji tretiramo neurodegenerativne bolesti u budućnosti.

(Telegraf Nauka / Neuroscience news)