Нарушение митохондрильной динамики играет большую роль в развитии СМА

Дегенерация двигательных нейронов спинного мозга при спинальной мышечной атрофии (СМА) может быть напрямую вызвана аномалиями транспорта и морфологии митохондрий (которые поставляют клеткам энергию), ведущих к снижению их функции.

К таким выводам пришли исследователи международной группы ученых, принимавших участие в совместном проекте под руководством сотрудников Медицинского центра Университета Коннектикута (UConn Health). Исследование «Аномалии митохондриального транспорта и морфологии как ранние патологические изменения в моделях спинальной мышечной атрофии человека» опубликовано в журнале с открытым доступом Disease Models & Mechanisms.

Это важное открытие был сделано под руководством старшего научного сотрудника Dr. Xue-Jun“June” Li, Ph.D., доцента кафедры неврологии Университета Коннектикута. Доктор Ли специализируется на моделировании нейронной дегенерации в заболеваниях двигательных нейронов с помощью стволовых клеток для выявления «мишеней» и потенциальных методов терапии в целях «спасения» от дегенерации двигательных нейронов и аксонов при тяжелых заболеваниях.

Доктор Ли и ее команда использовали фибробласты (наиболее распространенные клетки соединительной ткани) человека, полученные у пациентов СМА 1 типа для выявления линий стволовых клеток, к которым применялись экспериментальные методы (выделения ДНК и РНК, ПЦР и ОТ-кПЦР, вестерн-блоттинг) в целях изучения динамики митохондрий, связанной с мутацией гена выживаемости мотонейронов (SMN), которая ведет к дегенерации двигательных нейронов спинного мозга у пациентов со СМА.

Следующие результаты получены в результате экспериментального анализа стволовых клеток пациентов СМА 1 типа:

•             После длительного культивирования клеток, двигательные нейроны спинного мозга СМА дегенерировали.

•             На ранних стадиях болезни количество митохондрий, площадь и транспорт значительно сокращались в определенных частях нервных клеток.

•             Экспериментальное удаление экспрессии гена SMN приводило к аналогичным митохондриальным дефектам в двигательных нейронах спинного мозга, полученных из эмбриональных стволовых клеток, подтверждая, что недостаточность SMN ведет к ослаблению митохондриальной динамики.

•             Использование антиоксиданта N-ацетилцистеина (NAC) блокировало нарушение митохондриального транспорта и морфологии и предотвратило дегенерацию двигательных нейронов в клетках СМА длительного культивирования.

•             NAC предотвратил потерю митохондриальной мембраны в двигательных нейронах спинного мозга СМА, что позволяет полагать возможность применения NAC для предотвращения смерти клеток и дегенерации двигательных нейронов за счет улучшения состояния митохондрий.

При обсуждении этих результатов Доктор Ли и ее команда пишут: «Исследование показало, что митохондриальная недостаточность, в том числе недостаточность передачи, распределения и морфологии – указывает на ранние патологические изменения в человеческих моделях СМА и  вовлекается в дегенерацию двигательных нейронов пациентов со СМА. Лучше понимая, как и почему меняются динамика и функция митохондрий, мы получим возможность в будущем идентифицировать возможные терапевтически «мишени» для предотвращения дегенерации двигательных нейронов при СМА».

В настоящее время СМА остается неизлечимым заболевания и стандартом протокола ухода за больными остается симптоматическое лечение и предотвращение осложнений. Исследование впервые подтвердило, что нарушение митохондриальной динамики может оказаться потенциальной «мишенью» для успешного лечения и, возможно, излечения от этой тяжелой болезни.

Источник: SMA News Today

Пер. Юлия Мельникова специально для «Семьи СМА»