Svarbi smegenų sveikatai molekulė veikia kaip kitų riebalų molekulių (lipidų) šiukšlių surinkėja, nepaisant to, kad ji pati yra lipidas.
Taigi daugiau nei pusę amžiaus mokslininkai nesupranta, kaip šios lipidų molekulės vadinamas BMP, nėra šalinami su likusiais jų surinktais riebalais.
Ląstelių biologas Shubhamas Singhas iš Sloan Kettering instituto Niujorke ir jo kolegos dabar atskleidė BMP degraduojančių įgūdžių paslaptį slypi tame, kaip molekulių pora formuoja jį į atsparią struktūrą.
Jų išvados taip pat padeda paaiškinti, kaip nenormalus BMP lygis yra susijęs su didesne demencijos, įskaitant Alzheimerio ligą, rizika.
BMP ypač mažas pacientų, sergančių frontotemporaline demencija, smegenyse, todėl kaupiasi saldūs lipidai, vadinami gangliozidais.
Dideliais kiekiais šios molekulės yra toksiškos ir sukelia būklę, vadinamą gangliozidoze, kuri sunaikina smegenų ir nugaros smegenų neuronus. Gydant gangliozidoze sergančias ląsteles laboratorijoje BMP, jos atsigauna.
Kiekvienais metais visame pasaulyje diagnozuojama daugiau nei 10 milijonų demencijos atvejų, todėl vis daugiau žmonių asmeniškai ar artimiesiems patiria sekinančius sumišimo, bendravimo sunkumų ir atminties praradimo simptomus.
Kuo geriau suprasime biologinius kelius, atsakingus už pažinimo nuosmukį, tuo arčiau galime geriau valdyti šias nepagydomas sąlygas.
Panašiai kaip ir mūsų rankos, molekulės gali turėti dešiniarankių (R) arba kairiųjų (S) konfigūraciją. BMP yra keista kairiarankių molekulė tarp dešiniarankių riebalų.
„Viskas lipidų biochemijoje prasideda nuo vienos molekulės, vadinamos glicerolio 3-fosfatu, ir tai yra R“, – aiškina Singhas. „Taigi, kokiu žingsniu jūs konvertuojate R į S arba dešinę ranką į kairę, kad padarytumėte BMP?
Laboratoriniai pelių ir žmogaus ląstelių tyrimai atskleidė fermentų porą ląstelių saugojimo skyriuose, vadinamuose lizosomomis, kur gaminamas BMP. Tšie du baltymai – ctariamai PLD3 ir PLD4 – suteikia lipidams unikalų praktiškumą.
Kornelio universiteto ląstelių biologas Jeremy Baskinas, kuris nedalyvavo tyrime, aiškina, kad buvo manoma, kad BMP gamina kita molekulė, tačiau tai buvo neteisinga ranka.
„Buvome… nustebinti, nes kiti žmonės pranešė, kad kitas fermentas gali gaminti BMP“, – sako Baskinas.
Svarbiausia, kad bet kurio iš šių fermentų pokyčiai gali padidinti arba sumažinti BMP kiekį ląstelėse. Singhas ir jo kolegos atrado, kad mutavusi PLD3 forma, anksčiau siejama su Alzheimerio liga, daugiau nei perpus sumažino gaminamo BMP kiekį, o tai rodo, kad smegenų lipidų reguliavimo sutrikimas gali turėti įtakos šiai būklei.
Demencija yra sudėtinga būklė, apimanti daugybę biologinių būdų, apie kuriuos suprantama labai mažai. Tačiau kuo daugiau mokslininkų sužino apie tipines smegenų funkcijas, tuo geriau suprantame ir su jomis susijusias atkakliai nesuprantamas ligas.
Šis tyrimas buvo paskelbtas m Ląstelė.
