Двигательные нейроны пациентов со СМА возможно экспрессируют меньшее количество ключевых белков

Моторные нейроны у пациентов со спинальной мышечной атрофией (СМА) экспрессируют меньшее количество белков, связанных с развитием нейронов, чем те же у здоровых пациентов согласно исследованию, которые использовало индуцированные плюрипотентные стволовые клетки исследуемых обеих групп для создания аутологичных* моторных нейронов. Исследователи под руководством Heidi Fuller из ортопедического госпиталя The Robert Jones and Agnes Hunt Orthopaedic Hospital, U.K. предположили, что более ранние исследования, которые в основном делали упор на модели животных и кожные фибробласты, выделенные у пациентов с СМА, ограничивали продвижение вперед научных разработок в изучении болезней нейронов.

 

Считается, что данные, полученные в исследованиях на животных, сложно экстрапалировать на клинические исследования человека и они могут быть непригодны для программ разработки лекарственных средств с высокой пропускной способностью. Клетки, выделенные от человека, могут служить лучше для этих целей, а наиболее часто изучаемыми клетками у пациентов с СМА являются кожные фибробласты. Хотя кожные клетки также экспрессируют небольшое количество ключевого SMN белка, кожа не поражается заболеванием у пациентов с СМА, а кожные фибробласты, вероятно, либо отвечают по другому на количество SMN белка, или имеют отличные от мотонейронов потребности в нем.

По этим причинам команда ученых решила сравнить фибробласты мотонейронов, полученные из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (iPSC), с моторными нейронами из которых они были получены, в двух группах – здоровой контрольной группе и пациентах с СМА. Исследование «Моторные нейроны, полученные из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (iPSC) пациентов со спинальной мышечной  атрофией характеризуются сниженной экспрессией ключевых белков, необходимых для развития нейронов» было опубликовано в журнале Frontiers in Cellular Neuroscience.

Когда исследователи сравнили фибробласты пациентов с СМА и контрольной (здоровой) группы, 18 белков были выборочно экспрессированы, однако только один был экспрессирован в том же направлении при сравнении моторных нейронов СМА с моторными нейронами контрольной группы.

Когда команда ученых сравнила фибробласты и соответствующие моторные нейроны здоровых индивидуумов, они увидели что 175 белков отличались в их экспрессии между этими типами клеток. В клетках полученных от СМА пациентов, всего лишь 82 белка были выборочно экспрессированы, и из них 55 были общими в СМА и контрольных клетках. Используя подход, основанный на использовании анализа базы данных, команда затем исследовала функцию 46 белков с повышенной экспрессией в моторных нейронах контрольной группы индивидуумов (при сравнении с фибробластами контрольной группы, или с нейронами и фибробластами пациентов СМА). Они заметили, что эти белки были в основном вовлечены в процесс развития нейронов и их дифференциацию. В частности, команда обнаружила, что белок UBA1, включенный в убиквитиновый путь – ряд белковых изменений, критичных для различного рода клеточных механизмов – был снижен в моторных нейронах СМА пациентов. Полученный у пациентов белок UBA1 также был обнаружен в цитоплазме клеток вместо ядерной оболочки, как это должно быть и наблюдалось в клетках контрольной группы – находка, поддерживающая идею дефекта нейронального развития.

Различия в экспрессии белков из-за нехватки SMN не было обнаружено в фибробластах, выделенных у тех же самых пациентов, подчеркивая, таким образом, полезность использования индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (iPSC) в изучении заболеваний нейронов.

Авторы полагают, что данные результаты могут быть использованы в будущих исследованиях потенциальных биомаркеров и новых мишеней для терапии СМА.

*Аутологичные клетки — клетки, взятые от определенного конкретного организма, культивированные, возможно, генетически измененные и вновь введенные в организм-донор

 

Перевод: Янина Флоссбах
Перевод выполнен специально для «Семьи СМА»
при перепечатке обязательно указывайте источник: www.f-sma.ru

 

Источник: smanewstoday.com/2016/01/28/spinal-muscular-atrophy-patient-ipsc-derived-motor-neurons-have-reduced-expression-of-proteins-important-in-neuronal-development/