Изменения в структуре миелина причина развития рассеянного склероза

Исследователи TAU говорят, что структурные изменения в
миелиновых оболочках могут быть причиной возникновения нейродегенеративных заболеваний

Новое исследование Тель-Авивского университета показало, что определенные условия окружающей среды могут ускорить структурные изменения, которые происходят в миелиновых оболочках при возникновении рассеянного склероза (РС). Миелиновые оболочки — это «изолента», окружающая аксоны; аксоны несут электрические импульсы в нейронах.

Исследования показывают, что миелиновые оболочки претерпевают структурные изменения, когда они вызваны изменениями местных условий окружающей среды, таких как концентрация соли (соленость) и температура. Эти переходы, согласно исследованию, делают организм уязвимым для аутоиммунных атак, которые могут привести к рассеянному склерозу.

Исследование проводилось профессором Роем Беком из Школы физики и астрономии TAU и проводилось Роной Шахарабани , докторантом в лаборатории профессора Бека, и Маором Рам- Оном , докторантом в лаборатории профессора Ронена Талмона в Институте Техниона технологии. Он был опубликован в трудах Национальной академии наук США (PNAS) .

Ранее проведенные исследования профессора Бека показали, что изменения в структуре миелиновых оболочек являются фактором развития РС.

«Современные терапевтические подходы направлены на аутоиммунный ответ без выявления виновника», — говорит профессор Бек. «Мы обнаружили, что при определенных условиях окружающей среды, таких как повышенная соленость и температура, миелиновые оболочки, защищающие нейроны, претерпевают структурные переходы, соответствующие патологическим миелиновым структурам при рассеянном склерозе».

Физиологические условия регулируются в самом организме, но температура и соленость подвержены локальным внешним изменениям. Результаты, представленные в исследовании, позволяют предположить, что даже незначительные изменения в этих условиях могут вызвать рассеянный склероз.

«Миелиновые оболочки претерпевают структурные переходы на молекулярном уровне при воздействии различных условий окружающей среды. Эти небольшие модификации создают структурную нестабильность, которая позволяет иммунной системе атаковать нейроны», — говорит Шахарабани.

Исследователи использовали рентгеновское рассеяние и криогенную просвечивающую электронную микроскопию (крио-ПЭМ) для отслеживания и измерения миелиновых оболочек на моделях здоровых и больных животных. Они обнаружили, что здоровые пластинчатые мембраны спонтанно превращались в различные патологические структуры наноразмерных трубок, называемых перевернутыми гексагональными формами.

«Эти результаты подчеркивают, что местные условия окружающей среды являются критическими для функции миелина. Эти условия следует рассматривать как альтернативные возможности для ранней диагностики и как средство предотвращения начала демиелинизации», — говорит Шахарабани. «Поскольку мы считаем, что эти структурные изменения приводят к уязвимости миелиновой мембраны к атакам иммунной системы, это может помочь объяснить причины рассеянного склероза и, возможно, проложить путь к лечению или излечению».

«Поскольку у нас теперь есть новое биофизическое понимание для исследования деградации миелиновых оболочек, мы продолжаем работу над другими кандидатами, которые могут вызвать такой структурный переход. Существует несколько молекулярных кандидатов, включая специфические белки и другие изменения в жирных кислотах миелина, которые имеют важное значение, что может привести к дальнейшему проникновению в суть борьбы с рассеянным склерозом и связанными с ним расстройствами », — заключает Шахарабани.

Полное исследование доступно здесь: www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1804275115 .

Р. Шахарабани, М. Рам-Он, Ю. Талмон, Р. Бек, «Патологические переходы в миелиновых мембранах, вызванные условиями окружающей среды и рассеянным склерозом», Труды Национальной академии наук США . DOI: 10.1073 / pnas.1804275115