Η πρωτεΐνη ταυ αποτελεί φυσιολογικό κομμάτι του εγκεφάλου καθώς βοηθά στην σταθεροποίηση του σχήματος των νευρώνων. Ωστόσο, σε ορισμένες περιπτώσεις η πρωτεΐνη μπορεί να σχηματίσει πλέγματα και να γίνει τοξική για τον εγκέφαλο, προκαλώντας βλάβες στον τελευταίο.
Οι παθήσεις που χαρακτηρίζονται από διαταραχές της πρωτεΐνης ταυ στον εγκέφαλο λέγονται ταυπάθειες και περιλαμβάνουν αρκετές γνωστές μας νόσους, όπως η νόσος Alzheimer, η νόσος του Parkinson και η χρόνια τραυματική εγκεφαλοπάθεια (CTE).
Εξερευνώντας νέες προσεγγίσεις να αποτρέψουν το σχηματισμό των πλεγμάτων της πρωτεΐνης ταυ, επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο της Washington των ΗΠΑ παρατήρησαν ένα σημείο-κλειδί στον παραπάνω μηχανισμό. Παρεμβαίνοντας στο σημείο αυτό, θα μπορούσαμε ίσως να αποτρέψουμε εξ’ ολοκλήρου το σχηματισμό των νευροϊνιδικών πλεγμάτων της πρωτεΐνης ταυ, όπως αναφέρει η ομάδα στο περιοδικό Molecular Psychiatry.
«Οι ταυπάθειες είναι σοβαρές παθήσεις για τις οποίες σήμερα δεν υπάρχουν θεραπείες και όλες χαρακτηρίζονται από τα πλέγματα της πρωτεΐνης ταυ. Εδώ και αρχικά χρόνια αναζητούμε προσεγγίσεις για να αποτρέψουμε τη σχηματισμό των πλεγμάτων αυτών προλαμβάνοντας έτσι την εμφάνιση παθήσεων, όπως η νόσος Alzheimer», αναφέρουν οι συγγραφείς της μελέτης.
Η επικεφαλής της ομάδας, Reshma Bhagat, PhD, σκέφτηκε αρχικά να εξερευνήσει μία συγκεκριμένη κατηγορία μορίων RNA που λέγονται lncRNA, τα οποία δεν μεταφράζονται σε πρωτεΐνες. Την τελευταία δεκαετία, όλο και περισσότερες μελέτες δείχνουν ότι τα μόρια του RNA δεν είναι αδρανή όπως πιστεύαμε στο παρελθόν, αλλά εμπλέκονται σε διάφορούς μηχανισμούς που ενδέχεται να προκαλέσουν συγκεκριμένες νόσους. Ειδικά τα lncRNA έχουν συνδεθεί στο παρελθόν με συγκεκριμένες μορφές καρκίνου.
Θέλοντας να εξερευνήσουν περισσότερο το ρόλο των lncRNA στις ταυπάθειες, οι επιστήμονες της μελέτης εξέτασαν δείγματα δέρματος από 3 ασθενείς με γενετικές ταυπάθειες, καθεμία από τις οποίες χαρακτηρίζεται από διαφορετική μετάλλαξη στο γονίδιο της πρωτεΐνης ταυ. Χρησιμοποιώντας μοριακές τεχνικές, οι επιστήμονες μετέτρεψαν τα δερματικά κύτταρα σε νευρώνες. Επιπλέον, σε ορισμένα κύτταρα διόρθωσαν τις μεταλλάξεις έτσι ώστε να έχουν μέτρο σύγκρισης. Με αυτό τον τρόπο η ομάδα κατάφερε να εξετάσει νευρώνες χωρίς να λάβει απευθείας δείγμα εγκεφαλικού ιστού από εθελοντές.
Στις αναλύσεις που έκαναν στη συνέχεια, οι επιστήμονες κατάφεραν να ξεχωρίσουν 15 είδη lncRNA που ήταν σημαντικά αυξημένα ή μειωμένα στα εγκεφαλικά κύτταρα με ταυπάθειες. Αυτό που ξεχώρισε ιδιαίτερα ήταν το SNHG8, τα επίπεδα του οποίου ήταν μειωμένα τόσο σε πειραματόζωα με ταυπάθειες, όσο και σε ανθρώπους που είχαν καταλήξει από νόσο Alzheimer ή άλλες παθήσεις που συνδέονται με διαταραχές της πρωτεΐνης ταυ.
Περαιτέρω πειράματα αποκάλυψαν ότι οι νευρώνες με τα χαμηλότερα επίπεδα του SNHG8 είχαν επίσης υψηλά επίπεδα συμπλεγμάτων του RNA με πρωτεΐνες τα οποία βοηθούν τα κύτταρα να επιβιώσουν σε στρεσογόνες καταστάσεις, όπως για παράδειγμα η έντονη ζέστη ή η έλλειψη οξυγόνου. Η υπερβολική αύξηση των παραπάνω συμπλεγμάτων μπορεί να εκκινήσει τη διαδικασία του σχηματισμού πλεγμάτων της πρωτεΐνης ταυ, όπως παρατήρησε η ομάδα.
«Αν καταφέρουμε κάπως να παρέμβουμε στον παραπάνω μηχανισμό, τότε πιθανώς θα μπορούμε να προστατεύσουμε τους ασθενείς με γενετική προδιάθεση από τις ταυπάθειες», εξήγησαν οι συγγραφείς.
Στο τελευταίο κομμάτι των πειραμάτων τους, οι επιστήμονες προσπάθησαν να βελτιώσουν τα επίπεδα του SNHG8 στα κύτταρα που είχαν απομονώσει από τους ασθενείς με ταυπάθειες. Όπως παρατήρησαν, η προσέγγιση αυτή περιόρισε τον αριθμό των συμπλεγμάτων του RNA με τις πρωτεΐνες.
Καταλήγοντας, η ομάδα τόνισε ότι η προσέγγιση αυτή δυνητικά μπορεί να έχει χρησιμότητα στην πρόληψη ή ακόμα και την αντιμετώπιση αρκετών ταυπαθειών.
Φωτογραφία: Chokniti Khongchum