Các bệnh thoái hóa thần kinh như Alzheimer và Parkinson được xác định là do sự tích tụ gây bệnh của các protein độc hại trong não.
Tuy nhiên, giờ đây, các nhà khoa học từ Viện Khoa học và Công nghệ Lượng tử Quốc gia đã xác minh rằng protein p62, có liên quan đến sự phân hủy protein của tế bào, có thể ngăn chặn sự tích tụ của các loài tau oligomeric độc hại trong não chuột, chứng minh - lần đầu tiên - - chức năng "bảo vệ thần kinh" của p62 trong một mô hình sống.
Để duy trì cân bằng nội môi tế bào (tức là trạng thái cân bằng), các tế bào trải qua quá trình tự phân hủy có chọn lọc hoặc tự phân hủy các protein không mong muốn. Các thụ thể Autophagy kiểm soát quá trình này, bằng cách làm trung gian cho việc lựa chọn một protein mục tiêu sau đó được "xóa".
Protein Tau - đóng vai trò quan trọng trong việc ổn định và duy trì tổ chức bên trong của tế bào thần kinh trong não - tích tụ bất thường bên trong tế bào thần kinh trong các tình trạng như mất trí nhớ và bệnh Alzheimer. Sự tích tụ các protein tau siêu phosphoryl hóa này (hoặc các đồng phân tau) gây ra sự hình thành các đám rối sợi thần kinh (NFTs) và cuối cùng làm chết tế bào của tế bào thần kinh trong não của những người bị sa sút trí tuệ, góp phần vào các triệu chứng thoái hóa thần kinh tiến triển của bệnh. Hiện nay, trong khi các protein tau có thể bị phân hủy bởi quá trình tự động có chọn lọc, thì cơ chế chính xác của việc điều này xảy ra như thế nào vẫn còn là một bí ẩn.
Tuy nhiên, trong một bước đột phá gần đây, một nghiên cứu được thực hiện bởi các nhà khoa học tại Viện Khoa học và Công nghệ Lượng tử Quốc gia ở Nhật Bản đã chứng minh vai trò quan trọng của một gen nhất định - gen p62 - trong quá trình tự chết có chọn lọc của các oligomer tau. Nhóm nghiên cứu bao gồm nhà nghiên cứu Maiko Ono và trưởng nhóm Naruhiko Sahara - cả hai đều đến từ Khoa Hình ảnh Chức năng của não tại Viện Khoa học và Công nghệ Lượng tử Quốc gia ở Nhật Bản. Bài báo của họ, được xuất bản trên Tạp chí Lão hóa , được cung cấp trực tuyến vào ngày 5 tháng 6 năm 2022.
Các nghiên cứu trước đây đã báo cáo rằng sự tích tụ bất thường của các protein tau có thể bị ngăn chặn một cách có chọn lọc bằng con đường tự thực hiện, thông qua protein thụ thể p62 (là một protein thụ thể autophagy có chọn lọc). Maiko Ono nói: "Khả năng liên kết ubiquitin của protein này giúp xác định các tập hợp protein độc hại (như tau oligomer), sau đó có thể bị phân hủy bởi các quá trình tế bào và bào quan."
(adv)
Tuy nhiên, tính mới của nghiên cứu này nằm ở việc chứng minh vai trò "bảo vệ thần kinh" của p62 trong một mô hình sống, điều chưa từng được thực hiện trước đây. Vì vậy, làm thế nào các nhà nghiên cứu đạt được điều này? Họ đã sử dụng mô hình chuột của bệnh mất trí nhớ. Gen p62 đã bị xóa (hoặc bị loại bỏ) trong một nhóm của những con chuột này, vì vậy chúng không biểu hiện các protein thụ thể p62.
Khi nghiên cứu não của những con chuột này bằng cách sử dụng phương pháp nhuộm miễn dịch và phân tích sinh hóa so sánh, một bức tranh thú vị đã được tiết lộ. Các tập hợp protein tau độc với thần kinh được tìm thấy ở vùng hải mã - vùng não liên quan đến trí nhớ - và thân não - trung tâm điều phối nhịp thở, nhịp tim, huyết áp và các quá trình tự nguyện khác của cơ thể - của p62 knockout (KO) chuột. Khi chúng ta xem xét điều này cùng với các triệu chứng của chứng sa sút trí tuệ, bao gồm mất trí nhớ, lú lẫn và thay đổi tâm trạng, những phát hiện này rất có ý nghĩa.
Chụp MRI cho thấy hồi hải mã của chuột p62 KO đã bị thoái hóa (teo) và bị viêm. Đánh giá tử thi về não của họ cho thấy sự mất mát nhiều hơn các tế bào thần kinh trong vùng hải mã của họ. Các nghiên cứu thêm về miễn dịch huỳnh quang cho thấy các loài tau bất thường tập hợp có thể gây độc tế bào dẫn đến viêm và chết tế bào của tế bào thần kinh ở chuột p62 KO. Oligomeric tau, đặc biệt, tích tụ nhiều hơn trong não của chuột p62 KO.
Nhìn chung, những phát hiện của nghiên cứu này chứng minh rằng bằng cách loại bỏ và do đó, ngăn chặn sự kết tụ của các loài tau đa dạng trong não, p62 đóng một vai trò bảo vệ thần kinh trong các mô hình sa sút trí tuệ.
Vào thời điểm mà các nhà nghiên cứu trên toàn thế giới đang cố gắng phát triển các loại thuốc điều trị chứng mất trí nhớ và các rối loạn thoái hóa thần kinh liên quan khác, những phát hiện của nghiên cứu này sẽ có ý nghĩa rất quan trọng trong việc cung cấp bằng chứng cho việc nhắm mục tiêu chính xác các đối tượng mắc bệnh tau. Dân số già trên toàn cầu đang tăng lên mỗi năm; do đó, nhu cầu phát triển các phương pháp để làm chậm sự khởi phát và tiến triển của các bệnh thoái hóa thần kinh khác nhau cũng ngày càng mở rộng. Nghiên cứu này cung cấp một bước tích cực để giải quyết nhu cầu đó.
Nguồn Viện Khoa học và Công nghệ Lượng tử Quốc gia
