Molekul Baru Bisa Hemat Sel Otak dari Neurodegeneration, Stroke

Livejurnal69 - Para peneliti di University of North Carolina di Chapel Hill telah menemukan molekul yang dapat membuat sel-sel otak tahan terhadap kematian sel terprogram atau apoptosis.

Molekul ini, seuntai kecil nukleotida yang disebut microRNA-29 atau mir-29, telah terbukti cukup tersedia di neurodegeneratif penyakit tertentu seperti penyakit Alzheimer dan penyakit Huntington. Dengan demikian, penemuan itu bisa pemberita pengobatan baru untuk mendorong sel-sel otak untuk bertahan hidup di belakang neurodegeneration atau cedera akut seperti stroke.

"Ada kemungkinan nyata bahwa molekul ini dapat digunakan untuk memblokir kaskade kejadian yang dikenal sebagai apoptosis yang akhirnya menyebabkan sel-sel otak untuk memecah dan mati," kata penulis senior studi Mohanish Deshmukh, PhD, associate professor sel dan biologi perkembangan.

Studi yang dipublikasikan online 18 Januari 2011, di jurnal Gen & Pengembangan, adalah yang pertama menemukan microRNA mamalia mampu menghentikan apoptosis neuron.

Hebatnya, sejumlah besar neuron kita dilahirkan dengan berakhir mati selama pengembangan normal tubuh kita. sel saraf kita harus rentang jarak yang jauh untuk akhirnya innervate anggota tubuh kita, otot dan organ-organ vital. Karena tidak semua sel saraf berhasil mencapai jaringan target mereka, tubuh overcompensates dengan mengirimkan dua kali lebih banyak neuron diperlukan. Yang pertama untuk mencapai target mereka mendapatkan hadiah, koktail faktor yang diperlukan bagi mereka untuk bertahan hidup, sedangkan yang tertinggal mati. Setelah itu fase perkembangan brutal selesai, sisa neuron menjadi tahan terhadap apoptosis dan hidup jangka panjang.

Tapi persis apa yang terjadi dengan tiba-tiba menjaga sel-sel dari mati telah menjadi misteri. Deshmukh berpikir kunci mungkin terletak pada microRNAs, molekul kecil namun kuat bahwa diamkegiatan sebanyak dua-pertiga dari semua gen manusia. Meskipun microRNAs telah menjadi sarang penelitian dalam beberapa tahun terakhir, ada penelitian yang relatif sedikit menunjukkan bahwa mereka memainkan peran dalam apoptosis. Jadi Deshmukh dan koleganya memutuskan untuk melihat semua microRNAs diketahui dan melihat apakah ada perbedaan dalam neuron neuron tikus muda versus mouse matang.

Satu microRNA melompat keluar pada mereka, sebuah entitas yang disebut mir-29, yang pada waktu itu belum pernah terlibat dalam mencegah apoptosis. Ketika peneliti menyuntikkan molekul baru mereka ke neuron muda, yang dapat mati jika diperintahkan, mereka menemukan bahwa sel menjadi resisten terhadap apoptosis, bahkan dalam menghadapi kematian beberapa sinyal.

Mereka kemudian memutuskan untuk menentukan di mana tepatnya molekul ini berperan dalam rangkaian peristiwa biokimia menyebabkan kematian sel. Para peneliti melihat sejumlah langkah dalam apoptosis dan menemukan bahwa mir-29 bertindak pada titik kunci dalam inisiasi apoptosis dengan berinteraksi dengan sekelompok gen yang disebut keluarga BH3-saja. Menariknya, microRNA muncul untuk berinteraksi dengan tidak hanya satu tapi sebanyak lima anggota keluarga itu, menghindari sebuah redundansi yang ada untuk memungkinkan kematian sel untuk terus bahkan jika salah satu dari mereka telah diblokir.

"Orang-orang di bidang ini telah menjadi bingung bahwa ketika mereka telah mengetuk-out salah satu dari anggota itu tidak memiliki dampak yang luar biasa pada apoptosis karena ada orang lain yang dapat melangkah masuk dan melakukan pekerjaan itu," kata Deshmukh. "Fakta bahwa microRNA ini dapat menargetkan beberapa anggota keluarga ini sangat menarik karena menunjukkan bagaimana satu molekul pada dasarnya bisa dalam satu stroke menjaga apoptosis terjadi Menariknya,. Hanya target anggota yang penting untuk apoptosis neuronal, sehingga mungkin menjadi cara yang khusus menjaga sel-sel di dalam otak tanpa membiarkan mereka tumbuh di luar kendali (dan kanker menyebabkan) di tempat lain dalam tubuh. "

Deshmukh saat ini sedang mengembangkan model tikus mana mir-29 adalah baik "knocked-out" atau terlalu aktif dan rencana untuk menyeberangi mereka dengan model penyakit Alzheimer, penyakit Parkinson dan ALS untuk melihat apakah hal ini dapat mencegah neurodegeneration. Dia juga aktif skrining untuk senyawa molekul kecil yang dapat meningkatkan microRNA ini dan mempromosikan kelangsungan hidup saraf.

Penelitian ini didanai oleh Institut Kesehatan Nasional. Studi co-penulis yang Adam J. Kole, seorang mahasiswa pascasarjana di laboratorium Deshmukh's; Vijay Swahari, teknisi penelitian; dan Scott M. Hammond, PhD, associate professor sel dan biologi perkembangan.