Descarcă aplicația DIGI TV
creier

O mutaţie genetică extrem de rară ucide celulele creierului, iar cercetătorii au aflat în sfârşit de ce

Cele trei vârste la care creierul îmbătrânește brusc. Modalități de a încetini declinul cognitiv. / Foto: Shutterstock

Studierea unor boli genetice extrem de rare poate scoate la lumină procese fundamentale prin care celulele nervoase se degradează şi mor, oferind indicii importante despre mecanisme comune unor afecţiuni neurologice severe.

Deşi demenţa este asociată de obicei cu vârsta înaintată, există şi forme rare de demenţă pediatrică, legate de peste 100 de boli genetice diferite.

Analiza unor astfel de cazuri dramatice oferă cercetătorilor informaţii esenţiale despre modul în care apare neurodegenerarea. 

Experimente recente, realizate pe o mutaţie genetică ultra-rară, asociată cu neurodegenerarea severă la copii, au permis identificarea unui mecanism nou care declanşează moartea neuronilor. 

Cercetarea sugerează că aceleaşi căi de moarte celulară ar putea fi implicate şi în alte boli ale creierului, precum boala Alzheimer, Parkinson sau Huntington.

Studiul publicat în revista științifică Cell a fost coordonat de o echipă de la centrul german de cercetare Helmholtz Munich, care a arătat că mutaţiile dintr-o singură genă determină, la şoareci, inflamaţie progresivă şi moarte neuronală.

Citește și: Oamenii de știință au descifrat modul în care celulele imunitare detectează bacteriile

Feroptoza, moartea celulară declanşată de acumularea de fier şi de deteriorarea oxidativă a membranei celulare.

În celule cerebrale umane crescute în laborator, obţinute din celule de piele ale pacienţilor cu aceeaşi mutaţie, neuronii au prezentat un tipar de moarte celulară foarte asemănător.

Forma specifică de moarte celulară identificată se numeşte feroptoză, un tip de moarte celulară programată declanşată de acumularea de fier şi de deteriorarea oxidativă a membranei celulare.

Analiza proteinelor exprimate de neuroni a arătat că acest mecanism seamănă cu procese descrise anterior în demenţă, iar dovezi recente au asociat deja feroptoza cu boala Alzheimer.

Afecţiunea genetică studiată la om poartă numele de displazia spondilometafizară de tip Sedaghatian (SSMD), o boală extrem de rară, caracterizată prin anomalii severe ale creierului şi scheletului. A fost descrisă pentru prima dată în 1980, iar de atunci au fost raportate oficial doar câteva zeci de cazuri, multe dintre ele implicând decesul copiilor în primele luni de viaţă.

Secvenţierea genomică a arătat că SSMD este legată de mutaţii în gena care codifică enzima GPX4, considerată un „protector” împotriva feroptozei, deoarece apără membranele celulare de leziunile oxidative.

Deşi mutaţiile acestei gene nu duc neapărat la demenţă cu debut precoce, experimentele pe celule de şoarece şi pe mini-creiere obţinute în laborator arată cum GPX4 protejează neuronii şi cum disfuncţia sa poate duce la moarte celulară.

Cercetarea s-a concentrat pe trei copii cu SSMD din Statele Unite, care prezentau grade diferite de atrofie cerebrală şi mutaţii în aceeaşi regiune funcţională a genei GPX4, datele fiind apoi folosite pentru studii suplimentare pe modele animale şi pe celule nervoase obţinute din celulele de piele ale unui pacient.

Directorul Institutului de Metabolism şi Moarte Celulară din cadrul Helmholtz Munich, Marcus Conrad, a explicat că, în mod normal, enzima GPX4 se ancorează în membrana celulară şi neutralizează rapid peroxizii lipidici pe măsură ce aceştia se formează. În cazul mutaţiei studiate, această „ancoră” lipseşte, iar enzima nu mai poate îndeplini funcţia de protecţie a neuronului.

Neuronii crescuţi în laborator din celule stem ale pacienţilor cu SSMD s-au dovedit deosebit de vulnerabili la feroptoză, iar blocarea acestui proces, printr-un compus chimic utilizat experimental la şoareci şi în culturi celulare, a încetinit moartea neuronală. Cercetătorii subliniază că aceste substanţe nu sunt aprobate pentru uz clinic.

Cercetările în demenţă s-au concentrat multă vreme pe depozitele proteice din creier, precum plăcile de beta-amiloid, însă acest studiu mută atenţia asupra deteriorării membranei celulare ca eveniment iniţial al degenerării neuronale.

Autorii studiului arată că stabilirea legăturii dintre o caracteristică structurală a unei enzime şi o boală umană severă a necesitat aproape 14 ani de cercetare.

Citește și: “Sunt dietetician oncolog. Iată cele 5 alimente pe care le am mereu în bucătărie”. De ce sunt esențiale pentru sănătatea ta

Citește și: Un nou studiu atrage atenţia asupra unui factor genetic des întâlnit care ar putea dubla riscul de demenţă la bărbaţi

Te-ar putea interesa si:
Planta aromatică asociată cu o memorie mai bună și reducerea anxietății. Ce spun cercetările despre...
Ce se întâmplă în creier în secunda în care "adormim" sub anestezie generală. Misterul pe care...
Creierul uman ar putea fi format, de fapt, din două organe distincte. Noile descoperiri indică o...
Descarcă aplicația DIGI TV

Programul Zilei

Duminică15.11
Luni16.11
Marți17.11
Miercuri18.11
Joi19.11
Vineri20.11
Sâmbătă21.11
06:00 Scandinavia cu Simon Reeve
07:00 Cum au reparat asta?
07:45 Drumul matasii
08:40 Vase de razboi
09:30 Navigand prin lume
10:25 Luptatorii aerului
11:10 Proiectul Artemis
11:55 ZONA DE RISC.BIOCOD
12:35 Lumea vazuta de sus
13:00 Lumea vazuta de sus
13:35 Arhitectura antica
14:30 Simon Reeve se intoarce in Cornwall
15:30 Cum au reparat asta?
16:14 Digi PortretDan Dinu
16:20 Drumul matasii
17:15 Vase de razboi
18:01 Filler DigipediaCALATORIE IN UNIVERS 1
18:05 Navigand prin lume
18:56 Filler DigipediaCALATORIE IN UNIVERS 2
19:00 Luptatorii aerului
19:44 Film de calatorie
20:00 Planetele
21:00 Secretul lumii civilizate
21:53 Filler DigipediaBLUE ZONES
22:00 Castele din Austria
22:45 Film de calatorie
23:00 Lucy Worsley investigheaza
23:55 in prima linie
00:24 Film de calatorie
00:40 Lumea vazuta de sus
01:05 Lumea vazuta de sus
01:30 Arhitectura antica
02:25 Planetele
03:25 Secretul lumii civilizate
04:20 Castele din Austria
05:05 Lucy Worsley investigheaza
06:00 Simon Reeve se intoarce in Cornwall
07:00 Cum au reparat asta?
07:45 Drumul matasii
08:40 Vase de razboi
09:26 Filler DigipediaCALATORIE IN UNIVERS 1
09:30 Navigand prin lume
10:21 Filler DigipediaCALATORIE IN UNIVERS 2
10:25 Luptatorii aerului
11:10 Sa intelegem Universul
12:25 Filler DigipediaAPICULTURA vs MEDIU
12:30 Filler DigipediaAPICULTURA vs MEDIU
12:35 Argentina vazuta de sus
13:19 Film de calatorie
13:35 Arhitectura antica
14:30 A cui e lumea?
15:30 Cum au reparat asta?
16:14 Filler DigipediaAPICULTURA vs MEDIU
16:20 Italia vazuta de sus
17:04 Filler DigipediaAPICULTURA vs MEDIU
17:15 Vase de razboi
18:05 Navigand prin lume
19:00 Luptatorii aerului
19:45 Film de calatorie
20:00 Apocalipsa antica
21:00 Secrete din Olimp
21:54 Digi PortretConstantin Dumitriu
22:00 Lasa-te ghidat !
00:15 Argentina vazuta de sus
01:00 Arhitectura antica
01:55 Apocalipsa antica
02:50 Secrete din Olimp
03:45 Lasa-te ghidat !
06:00 A cui e lumea?
06:55 Cum au reparat asta?
07:40 Italia vazuta de sus
08:25 Vase de razboi
09:15 Navigand prin lume
10:05 Luptatorii aerului
10:50 in adancuri
12:15 VOCILE OPEREI
12:35 Argentina vazuta de sus
13:19 Film de calatorie
13:35 Arhitectura antica
14:30 A cui e lumea?
15:30 Cum au reparat asta?
16:20 Italia vazuta de sus
17:15 Odiseea mea greceasca
18:05 Navigand prin lume
19:00 Luptatorii aerului
19:45 Film de calatorie
20:00 Apocalipsa antica
20:51 Filler DigipediaEVOLUTIA UNIVERSULUI 1
20:55 Filler DigipediaEVOLUTIA UNIVERSULUI 2
21:00 Destinatie: Roma antica
22:00 Blestemul lui Escobar
22:50 Film de calatorie
23:05 Tutankhamon: aliati si inamici
00:00 in prima linie
00:30 Film de calatorie
00:45 Argentina vazuta de sus
01:30 Arhitectura antica
02:25 Apocalipsa antica
03:16 Filler DigipediaEVOLUTIA UNIVERSULUI 1
03:20 Destinatie: Roma antica
04:15 Blestemul lui Escobar
05:05 Tutankhamon: aliati si inamici
06:00 A cui e lumea?
06:55 Cum au reparat asta?
07:40 Italia vazuta de sus
08:25 Odiseea mea greceasca
09:15 Navigand prin lume
10:05 Luptatorii aerului
10:50 Frumusetile naturii
11:45 Secretele unei gropi de gunoi
12:35 Argentina vazuta de sus
13:20 Film de calatorie
13:35 Arhitectura antica
14:30 A cui e lumea?
15:30 Cum au reparat asta?
16:20 Italia vazuta de sus
17:15 Odiseea mea greceasca
18:05 Navigand prin lume
19:00 Luptatorii aerului
19:45 Film de calatorie
20:00 Apocalipsa antica
21:00 Planetele
22:00 Lasa-te ghidat !
00:15 Argentina vazuta de sus
01:00 Arhitectura antica
01:55 Apocalipsa antica
02:50 Planetele
03:50 Lasa-te ghidat !
06:00 A cui e lumea?
06:55 Cum au reparat asta?
07:40 Italia vazuta de sus
08:25 Odiseea mea greceasca
09:15 Navigand prin lume
10:05 Luptatorii aerului
10:50 Frumusetile naturii
11:45 Statuia Libertatii origini frantuzesti
12:35 Africa vazuta de sus
13:35 Arhitectura antica
14:30 A cui e lumea?
15:30 Cum au reparat asta?
16:20 Italia vazuta de sus
17:15 Odiseea mea greceasca
18:05 Navigand prin lume
19:00 Luptatorii aerului
19:45 Film de calatorie
20:00 Apocalipsa antica
21:00 Planetele
22:00 Utopia anului 2050
23:00 Tutankhamon: aliati si inamici
23:55 in prima linie
00:25 Africa vazuta de sus
01:20 Arhitectura antica
02:15 Apocalipsa antica
03:10 Planetele
04:10 Utopia anului 2050
05:05 Tutankhamon: aliati si inamici
06:00 A cui e lumea?
06:55 Cum au reparat asta?
07:40 Italia vazuta de sus
08:25 Odiseea mea greceasca
09:15 Navigand prin lume
10:10 Luptatorii aerului
10:55 Frumusetile naturii
11:50 ZONA DE RISC.BIOCOD
12:35 Africa vazuta de sus
13:35 Arhitectura antica
14:30 intoarcerea omului pe Luna
15:30 Cum au reparat asta?
16:20 Israel vazut de sus
17:15 Odiseea mea greceasca
18:05 Navigand prin lume
19:00 Cum s-au construit
19:45 Film de calatorie
20:00 Jurnalul de Stiinte
20:10 Atlantida: orasul pierdut
21:00 DIGIPEDIA
21:30 Film de calatorie
21:45 Film de calatorie
22:00 Utopia anului 2050
23:00 Renasterea in arta
23:55 in prima linie
00:25 in prima linie
01:05 Africa vazuta de sus
02:00 Arhitectura antica
02:55 Atlantida: orasul pierdut
03:45 Film de calatorie
04:00 Film de calatorie
04:15 Utopia anului 2050
05:05 Renasterea in arta
06:00 intoarcerea omului pe Luna
06:55 Cum au reparat asta?
07:40 Israel vazut de sus
08:25 Odiseea mea greceasca
09:15 Navigand prin lume
10:10 Cum s-au construit
10:55 Jurnalul de Stiinte
11:10 DIGIPEDIA
11:40 Proiectul Artemis
12:35 Africa vazuta de sus
13:35 Construim si inventam
14:30 intoarcerea omului pe Luna
15:30 Cum au reparat asta?
16:20 Israel vazut de sus
17:08 Filler DIGIPEDIA SOS
17:15 Odiseea mea greceasca
18:05 Navigand prin lume
19:00 Cum s-au construit
19:45 Film de calatorie
20:00 Colosseum cu Dan Snow
21:00 Victoria despre pasiune si putere
22:00 Imperiul Britanic
23:00 Renasterea in arta
23:52 Frontierele luminii
00:30 Africa vazuta de sus
01:25 Construim si inventam
02:20 Colosseum cu Dan Snow
03:10 Victoria despre pasiune si putere
04:05 Imperiul Britanic
05:05 Renasterea in arta

Partenerii noștri

Univers, imagine surprinsă de Telescopul spațial James Webb / Foto: Profimedia

Telescopul James Webb a detectat un semnal "interzis", nemaivăzut până acum în Univers. Descoperirea confirmă o teorie...

Telescopul spațial James Webb a realizat o descoperire remarcabilă, detectând pentru prima dată un...