Genfeil forårsaker demenssymptomer

Ny sykdom oppdaget: Genfeil forårsaker demenslignende symptomer

06/14/2012

En nylig oppdaget gen feil forårsaker typiske symptomer på demens. Forskningsgruppen ledet av professor Thomas Dierks av Bielefeld universitetet har oppdaget et enzym genetisk sykdom som fører til et progressivt tap av mentale egenskaper i mus. Den demonstrert i mus i form av såkalte mucopolysaccaridose syndrom forårsaker betydelige begrensninger i kognitive evner, som glemsel, læring og koordinering problemer, forskerne rapportere i det amerikanske tidsskriftet "Proceedings of the National Academy of Sciences" (PNAS). Etter sin oppdageren ble sykdommen navngitt som "Dierks'sche sykdom" (også MPS IIIE). Den biokjemikeren Dierks og i lagets presenteres ikke bare oppdaget et gen feil, men også et terapeutisk konsept der den defekte enzym er erstattet av en kunstig.

Genfeil forårsaker tidligere ukjent sykdom
Det internasjonale forskerteam ledet av biokjemikeren Professor Thomas Dierks var i stand til å demonstrere i sin undersøkelse at "skade enzymet arylsulfatase G (ARSG) i mus, sykdommen MPS IIIE utløser", sier universitetet i Bielefeld i en fersk pressemelding. Generelt for å ta enzymer konstruksjon og splitting av næringsstoffer og neurotransmittere i den menneskelige organisme. Hvis defekte enzymer produsert skyldes en arvelig sykdom, kan denne ikke lenger i tilstrekkelig grad oppfylle sin styrefunksjon. Berørte personer er "syk, for eksempel fordi akkumuleres i kroppens stoffer som ikke kan deles," utgivelsen av Universitetet i Bielefeld. De tilsvarende genetiske metabolske sykdommer er gruppert under betegnelsen "lysosomal lagringssykdommer". Nesten 50 av disse sykdommene er nå kjent. En er det nå påvist i mus "Dierks'sche sykdom".

Enzymskader som følge av gendefekten
Oppdaget av Prof. Dierks og kolleger gen feil forårsaket skade av enzymet arylsulfatase G, som normalt har en viktig rolle i nedbrytningen av karbohydrat heparansulfat. Hos friske mus unødvendige heparansulfat molekyler blir "brutt ned til de minste komponenter, fra hvilken senere nye molekyler er satt sammen" inne i cellene, University of Bielefeld rapportert. På grunn av svikt av enzymet ARSG hele resirkuleringssystemet brytes ned i cellene. Molekylkjedene ligger og akkumuleres i cellene i lysosomet. Dette til slutt slutte å jobbe og deretter "være andre stoffer, som for eksempel proteiner og fett, ikke brytes ned," heter det i uttalelsen fra universitetet. Som et resultat, utvider lysosomen, ifølge forskerne, "stadig lenger før det skader hele cellen og til slutt lar gå under." Professor Dierks beskriver som følger prosessen av sykdommen: "Hvis enzymet ikke fungerer som den skal, forblir avfallet sagt, og og cellen blir endelig proppet så lenge med søppel inntil det er ødelagt. ""

Adferdstest viser kognitiv svekkelse
Hva er effekten av et gen feil eller skader på ARSG enzymet i mus, forskerne bestemmes ved hjelp av forskjellige tester. Siden ARSG tjener til å bryte ned de heparansulfat molekyler i nervecellene i cerebellum, ble det antatt at en svikt i prosessen kan også være assosiert med kognitiv svekkelse. Dette bekreftet Dierks og kolleger ved hjelp av forskjellige adferdstester i som, for eksempel, reaksjonen av mus, når de kommer på et fritt felt, ble observert. Her dyrene med genet defekten holdt i motsetning til sine sunne kolleger mer på den sikre kanten og ikke tør å gå på oppdagelsesferd, forskerne rapportere. En annen test var vannet labyrint der mus ble opplært "i et basseng fylt med melkeaktig væske, flytende å finne en skjult plattform under overflaten", Universitetet i Bielefeld rapportert. Fra fylte tolv måneder, dyrene med genet defekten kunne ikke huske tidligere lært plassering av plattformen og tok mye lengre tid å oppdage dette. I yngre alder, musene fortsatt hadde nettopp fått tilbake plattformen uanstrengt som sine sunne kolleger.

Nerveceller ødelagt i cerebellum
Fra fylte tolv månedene, mus viser med ARSG defekt betydelige kognitive lidelser, forskerne oppmerksom på artikkelen sin i tidsskriftet "PNAS" Grunnen til dette ligger i forverring av nerveceller i lillehjernen av dyrene. Vevsprøver fra lillehjernen av musene hadde vist at "ved akkumulering av heparansulfat dø Purkinje celler i lillehjernen og ledsaget av betennelse, blir erstattet av nye celler," heter det i uttalelsen fra Universitetet i Bielefeld. Professor Dierks forklart videre at disse dannes for å erstatte glialceller, har imidlertid bare en støttefunksjon og ikke utvikle nye nerveforbindelsene.

Tilnærminger til terapien av den nyoppdagede sykdommen
Dierks og kollegaer ser i deres forskningsresultater en betydelig suksess, da det kan utledes en terapi for arvelig sykdom basert på den oppdagede enzymskaden. For eksempel produserte forskerne kunstig fullt funksjonelle ARSG-enzymer "i en bioteknologisk prosess som benytter genmodifiserte cellekulturer" for senere å bruke dem til behandling av musene. Hvis løsningen som inneholder enzymet, injiseres regelmessig i de syke musene, "Skade på organene skal stoppes," ifølge Bielefeld University. Funnene er også av betydning for mennesker, siden "de biokjemiske prosessene som er forbundet med slike lysosomale lagringssykdommer, er i prinsippet de samme i alle pattedyr," rapporterer professor Dierks. "Vi er nesten sikre på at defekten også forekommer hos mennesker," sa Bielefeld biokjemiker. Hos mennesker har imidlertid de tilsvarende sykdommene vanligvis en mer alvorlig effekt på grunn av den eldre alderen, fortsetter Dierks. (Fp)

Les også:
Plattform for sjeldne sykdommer grunnlagt
Sjeldne sykdommer: Leger informere