Neuronaukowcy z Wlk. Brytanii dokonali wyjątkowego odkrycia, które może pomóc w opracowaniu nowych terapii udarów i epilepsji. Dotyczy ono ważnego białka, które może regulować przesył informacji między komórkami nerwowymi w mózgu. Po aktywowaniu, białko może chronić neurony przed uszkodzeniem w czasie niewydolności krążenia czy ataku epileptycznego. Badania zostały dofinansowane z grantu Europejskiej Rady ds. Badań Naukowych (ERBN), w ramach Siódmego Programu Ramowego (7PR) UE, a ich wyniki opublikowano w czasopismach Nature Neuroscience i PNAS.

Białko, zwane SUMO, odpowiada za sterowanie procesami chemicznymi, które osłabiają lub wzmacniają mechanizmy ochronne komórek nerwowych mózgu. SUMO to tak naprawdę rodzina małych białek, które są chemicznie dołączane i odłączane od innych białek w komórkach w celu modyfikacji ich funkcji. Białka SUMO generują subtelne reakcje w odpowiedzi na poziomy aktywności mózgu. To umożliwia regulację informacji przekazywanych przez receptory kainate. Receptory te obsługują całą komunikację między komórkami nerwowymi - ich pobudzenie może doprowadzić do ataku epileptycznego i śmierci komórek nerwowych.

Funkcja białek jest kontrolowana poprzez zmianę ich struktury w procesach, które mogą być niezależne lub wzajemnie powiązane, obejmując fosforylację, ubikwitynację i sumoilację. Zespół odkrył, że istnieje doskonała równowaga między fosforylacją a suomilacją, a ta ostatnia zależy od poziomu aktywności mózgu. "Sumoilacja osłabia funkcję receptora kainate, kiedy organizm jest zagrożony uszkodzeniem - na przykład w czasie udaru lub ataku epileptycznego - dzięki czemu chroni komórki nerwowe.

Kierownicy zespołu badawczego to profesor Jeremy Henley i dr Jack Mellor z Wydziału Medycyny Uniwersytetu w Bristolu (Wlk. Brytania). Dr Mellor, starszy wykładowca na Wydziale Fizjologii i Farmakologii Uniwersytetu w Bristoli, powiedział: "Receptory kainate są nieco tajemniczą, ale bez wątpienia ważną grupą białek, które mają jak wiadomo swój udział w wielu chorobach, w tym epilepsji. Aczkolwiek, jak na razie niewiele wiemy, co czyni receptory kainate tak istotnymi. Podobnie, wiemy również, że białka SUMO odgrywają ważną rolę w ochronie neuronalnej. Poczynione odkrycia wskazują na powiązanie między SUMO a receptorami kainate, pogłębiając naszą wiedzę o procesach wykorzystywanych przez komórki nerwowe do chronienia się przed nadmierną lub nieprawidłową aktywnością".

Naukowcy wykazali, że sama fosforylacja receptorów kainate sprzyja ich aktywności. Aczkolwiek fosforylacja ułatwia również sumoilację receptorów kainate, która z kolei osłabia ich aktywność. W ten sposób zarysowuje się dynamika i subtelna zależność między fosforylacją a sumoilacją, regulująca funkcję receptorów kainate.

Profesor Henley podkreśla: "Te prace są ważne, ponieważ zapewniają nową perspektywę i dokładniejsze zapoznanie się z regulacją przepływu informacji między komórkami w mózgu. Zespół odkrył, że zwiększenie ilości białek SUMO przyczepionych do receptorów kainate - co doprowadziłoby do osłabienia komunikacji między komórkami - mogłoby stanowić sposób na leczenie epilepsji poprzez zapobieganie nadmiernemu pobudzeniu komórek nerwowych mózgu".

Źródło: CORDIS