Причины гибели нейронов при БАС
- Забастовка «редакторов» (обработка РНК)
- Нарушения в химических коммуникативных сетях
- Нарушения в системе транспорта
- Отягчающие скопления
- Токсичные отходы жизнедеятельности клеток
- Потеря энергии
- Нехватка факторов питания для нервов
- Проблемные «соседи»
В настоящее время во всем мире ведутся исследования механизмов нарушения внутриклеточных процессов, которые приводят к гибели двигательных нейронов и окружающих их клеток. Внутриклеточные процессы в нейроне можно сравнить с инфраструктурой наших городов: они отвечают за эффективную выработку энергии, транспортную систему и систему коммуникаций.
Забастовка «редакторов» (обработка РНК)
Генетический код человека состоит из более, чем трех миллиардов символов и содержит «инструкции» к тому, как все должно быть построено в нашем теле. «Редакторы» необходимы для того, чтобы скопировать, собрать и перенести короткие участки кода, называемые РНК, которые содержат «инструкции» к сборке новых белков.
Изучая функции генов TDP-43 и FUS (это те самые «редакторы», нарушения в которых, как выяснилось недавно, являются причинами семейной формы БАС), исследователи пришли к выводу, что их роли в процессе «редактирования» очень похожи. Поэтому было выдвинуто предположение, что сбой в работе данных «редакторов» играет определенную роль в процессе развития болезни.
Нарушения в химических коммуникативных сетях
В спинном мозге электрические импульсы передаются от одного нейрона к другому посредством высвобождения химического вещества (медиатора). Для многих нейронов таковым является глутамат, но в больших концентрациях он может быть токсичен. Причина его токсичности сегодня исследуется в лабораториях БАС по всему миру. Рилузол — единственное средство, одобренное в США и Европе для терапии БАС, которое снижает активность глутамата.
Нарушения в системе транспорта
Двигательные нейроны — это крупные клетки: самая большая из них может достигать метра в длину. Поэтому особенно важно, чтобы система транспортировки питательных веществ, продуктов метаболизма и составных частей от одного конца к другому работала исправно. Исследования показали, что при БАС эта система нарушается еще на ранних этапах болезни. Понимание нарушений процессов транспортировки может указать ученым новые пути лечения БАС.
Отягчающие скопления
В нейронах, пораженных при БАС, обнаруживаются патологические сгустки (агрегаты) молекул белка, которые могут привести к нарушению нормальных функций клеток. Обычно белки склеиваются друг с другом в результате какого-то дефекта своей структуры. Так, например, при семейной форме БАС молекулы СОД1 склеиваются из-за мутации в гене, который их кодирует. В 2006 году исследователи обнаружили, что в большинстве случаев БАС в подобных скоплениях обнаруживается белок TDP-43. В 2008 году группа исследователей из Королевского колледжа в Лондоне обнародовала доказательства того, что измененные молекулы TDP-43 повреждают двигательные нейроны. Предотвращение слипания молекул или стимулирование процесса очищения нейронов от них — вот возможные стратегии борьбы с БАС.
Токсичные отходы жизнедеятельности клеток
Свободные радикалы кислорода — это токсичные химические соединения, являющиеся продуктами жизнедеятельности клеток. Обычно они нейтрализуются антиоксидантами, но при БАС, как показывают исследования, антиоксидантная активность мотонейронов подавлена. Восстановление антиоксидантной активности до нормального уровня — вероятно, один из способов терапии БАС.
Узнайте больше в материале «Эдаравон»
Потеря энергии
Все клетки человеческого организма содержат маленькие «батарейки», которые называются митохондриями и отвечают за производство энергии для клетки, а также за поддержание других ее ключевых функций. При БАС, кроме всего прочего, страдают митохондрии двигательных нейронов. Они могут быть повреждены кислородным голоданием и токсичным эффектом глутамата.
Нехватка факторов питания для нервов
Многие теории относительно гибели мотонейронов в основном описывают нарушения внутриклеточных процессов. Существует доказательство того, что двигательные нейроны становятся более подвержены БАС из-за нехватки питательных веществ. Одна из групп таких веществ — это группа химических соединений, называемая нейротрофическими факторами, что буквально значит «питательные факторы для нейрона».
Клинические испытания по использованию подобных факторов для лечения БАС пока заканчивались неудачей. Новых лекарств изобретено не было. Однако был усвоен урок, который приведет к лучшим результатам исследований в будущем.
Проблемные «соседи»
Двигательные нейроны окружены так называемыми глиальными клетками, которые выполняют функцию механической и питательной поддержки. Исследователи выяснили, что эти клетки могут играть важную роль в процессе гибели двигательных нейронов: они теряют свои поддерживающие функции и даже могут стать токсичными. Воздействие на глиальные клетки может быть одной задач новых лекарств от БАС.