Патрик Верстрекен (VIB / K.U.Левен, Бельгия) обнаружил механизм, который гарантирует, что нейроны могут продолжать посылать правильные сигналы в течение долгих последовательных периодов – процесс, который нарушается при неврологических заболеваниях, таких как болезнь Паркинсона. Верстрекен и его коллеги обнаружили, что фермент Скайуокер контролирует тонкий баланс в общении.
"Я надеюсь, что раскрытие того, как работает Скайуокер, не только научит нас больше о том, как нейроны взаимодействуют друг с другом, но также приведет к новым методам диагностики и лечения неврологических заболеваний, таких как болезнь Паркинсона," говорит Верстрекен.
Связь между клетками мозга
Заболевания головного мозга наносят серьезный урон обществу. Более 8% населения Запада зависит от анальгетиков. Двадцать процентов страдают психическими расстройствами, а число людей, страдающих от последствий неврологических заболеваний, оценивается в 1 миллиард. Многие из этих проблем вызваны нарушением связи между клетками мозга. Следовательно, поиск решения зависит от понимания этого общения в мельчайших деталях.
Связь между клетками мозга происходит в синапсах, где электрический сигнал передается через везикулу (небольшой мембранный мешок с сигнальными веществами). Везикула высвобождает сигнальные вещества, активируя тем самым другую клетку мозга.
Глаз для правильного баланса
Везикулы используются повторно несколько раз. Это приводит к постепенной деградации белков, необходимых им для правильного выполнения своих функций, что, в свою очередь, влияет на высвобождение сигнальных веществ. До сих пор оставалось загадкой, как везикулы поддерживаются в рабочем состоянии во время этого процесса переработки. Большинство типов клеток включили дополнительный этап в этот процесс рециркуляции через специальные клеточные компартменты, называемые эндосомами. В эндосомах белки везикул отсортированы для обеспечения оптимального функционирования переработанных везикул.
Однако было неясно, имеет ли этот дополнительный шаг значение для рециклинга пузырьков в клетках мозга. Различные исследования, казалось, продемонстрировали, что он на самом деле отсутствует в клетках мозга.
Скайуокер регулирует связь между клетками мозга
Патрик Верстрекен и его коллеги открыли фермент, названный Скайуокером, который регулирует этот дополнительный шаг. Исследователи VIB протестировали плодовых мушек, не способных производить Скайуокера. У этих так называемых небесных мух они заметили, что расщепленные белки из пузырьков легче заменяются и что выделяется гораздо больше сигнальных веществ, чем в синапсах нормальных плодовых мушек. Другими словами, отсутствие Скайуокера увеличивает сигнал между двумя клетками мозга, что приводит к чрезмерному стрессу мух.
Но открытие того факта, что подавление Скайуокера приводит к усилению сигнала между клетками мозга, открывает возможности для борьбы с неврологическими заболеваниями, такими как болезнь Паркинсона. На ранних стадиях этих заболеваний сигналы между клетками мозга слишком слабые. Верстрекен хочет изучить этот вопрос дальше, но понимает, что найти способы поддерживать тонкий баланс, обеспечивающий оптимальное общение, будет огромной проблемой.