מי זורק את הזבל - ולאן?
חוקרים בפקולטה לביולוגיה בטכניון גילו כי מנגנון המסייע בפירוק חלבונים רעילים, ומעורב בהתפתחות אלצהיימר, עלול להפיץ אותם לתאים שכנים וכך להוביל להתפשטות המחלה במוח
קבוצת המחקר של פרופ’ מיכאל גליקמן, דיקן הפקולטה לביולוגיה בטכניון, חושפת מנגנון מרכזי בהתפתחות אלצהיימר. מדובר במנגנון לזיהוי חלבונים רעילים ולסילוקם.
במרבית המקרים, חלבונים מזיקים עוברים פירוק לגורמים בתוך התא, אך החוקרים מצאו כי במקרים מסוימים, אותה מערכת פשוט מעבירה את החלבונים המזיקים אל מחוץ לתא. גילויו של מנגנון זה עשוי להסביר כיצד המחלה המתפתחת באופן אקראי בתאי עצב בודדים יכולה להתפשט לאזורים נרחבים במוח.
את המחקר שהתפרסם בכתב העת המדעי PNAS הובילו פרופ’ גליקמן והפוסט-דוקטורנט ד”ר אג’אי ואג. השניים מציגים במאמרם את מנגנון ההתמודדות של תאי המוח עם UBB+1 – גירסה פגומה ורעילה של חלבון האוביקוויטין (Ubiquitin).
מערכת האוביקוויטין היא מערכת חיונית האחראית לפירוקם של חלבונים משובשים ומסוכנים. חלבון האוביקוויטין מסייע לגוף להיפטר מחלבונים כאלה. הבעיה היא שהמוטציה שלו, אותו UBB+1, פוגע בתאים במקום להציל אותם מאותם חלבונים מסוכנים, ויוצר גושים של חלבון המקושרים להתפתחות אלצהיימר. במקרה של תאי מוח ההשלכות מרחיקות לכת, שכן תאי מוח אינם מתחלקים ומתרבים – אין תחליף לתא מוח שמת. אחד מ”שומרי הסף” המונעים מ- UBB+1להרעיל את תאי המוח הוא החלבון p62 – חלבון הקשור למנגנון האוטופגיה – אחד ממנגנוני הניקוי העצמי של התא. חלבון זה משמש כקולטן חכם של UBB+1, וכשהוא נתקל ב- UBB+1 הוא מזהה אותו ועוטף אותו במעין שלפוחית המונעת ממנו לפעול ולהזיק.
בשלב הבא מתרחשת אחת משתי האפשרויות הבאות: p62 משליך את השלפוחית לליזוזום, שהוא מרכז המיחזור התאי, או מפריש אותו אל מחוץ לתא – אל נוזל המוח הבין-תאי. חוקרי הטכניון מראים במאמר כי האפשרות השנייה עלולה לסכן את רקמת המוח, שכן לאחר שהשלפוחית מושלכת החוצה אל נוזל המוח, קורה שחלקיקים של החלבון הרעיל UBB+1 זולגים לתאי מוח שכנים וכך מאיצים התפשטות של תסמיני האלצהיימר. לדברי פרופ’ גליקמן, “כולנו רוצים שמישהו יזרוק את הזבל, אבל במקרה הזה התאים משליכים את הזבל אצל השכנים. אף שזה פותר בעיה אקוטית בתא הבודד, זה יכול לגרום לנזק ארוך טווח ברקמה השלמה. אנחנו מעריכים כי חשיפתו של מנגנון זה תאפשר, ראשית, אבחון מוקדם של מחלת אלצהיימר על סמך אנליזה של נוזלי המוח ונוזלי הגוף האחרים, ושנית, פיתוח טיפולים מדויקים ומותאמים אישית.”
בעבודה תמכו הקרן הלאומית למדע (ISF) והנציבות האירופית למחקר (ERC).
למאמר ב- PNAS – לחצו כאן
