Karyoptosis: Penemuan Baru Bagaimana Sel Otak Mati dalam Alzheimer dan FTD

• Bermula dari nukleus, bukan sitoplasma: Dalam karyoptosis, nukleus mengecut dan hancur terlebih dahulu, berbeza dengan apoptosis atau nekroptosis yang melibatkan peristiwa permulaan yang berbeza di sitoplasma .
• Pencetus molekul unik: Proses ini didorong oleh pengumpulan protein toksik yang menjejaskan kestabilan sampul nukleus, dan ia tidak dapat dijelaskan sepenuhnya oleh laluan kematian sel terancang yang diketahui .
• Kehilangan neuron yang sebelum ini salah ditafsir: Pasukan penyelidik menyatakan bahawa laluan lain tidak dapat menjelaskan kehilangan neuron yang besar dalam demensia, manakala penanda karyoptosis banyak terdapat dalam otak yang terjejas .

Istilah "karyoptosis" berasal dari perkataan Yunani karyon (nukleus) dan ptosis (jatuh), mencerminkan asal-usulnya dari nukleus .

Peratusan Sel Korteks Frontal dengan Penanda Karyoptosis

Menggunakan analisis sel tunggal komputasi ke atas lebih 3,000 sel otak daripada 28 pesakit, penyelidik mendapati bahawa 35% neuron dalam korteks frontal pesakit Alzheimer menunjukkan penanda aktif karyoptosis, berbanding hanya 15% pada kawalan sihat yang sama usia . Peningkatan lebih dua kali ganda sel positif karyoptosis dalam otak yang sakit ini menunjukkan bahawa mekanisme ini memainkan peranan besar dalam kehilangan neuron yang menjadi ciri Alzheimer.

Laluan Molekul dan Sasaran Terapeutik yang Menjanjikan

Pasukan penyelidik memetakan keseluruhan lata molekul yang membawa kepada karyoptosis, mengenal pasti interaksi protein-protein spesifik yang boleh disasarkan oleh ubat masa depan :

1. Pencetus: Laluan ini bermula dengan pengumpulan agregat protein toksik intrasel di dalam neuron, yang menyebabkan ketidakstabilan pada sampul nukleus .
2. Persimpangan molekul utama: Enzim p38 MAP kinase berinteraksi dengan protein struktur nukleus LaminB1; interaksi ini diperlukan untuk perpecahan nukleus yang menandakan karyoptosis .
3. Pengesahan eksperimen: Dengan memperkenalkan sebatian yang menyasarkan interaksi p38–LaminB1 dalam neuron tikus dalam kultur, penyelidik berjaya mengurangkan penanda karyoptosis dan mencegah kerosakan nukleus .

Interaksi p38–LaminB1 oleh itu dianggap sebagai sasaran terapeutik yang menjanjikan untuk melambatkan atau mencegah kehilangan neuron dalam demensia . Dr. Manolis Fanto dan Dr. Rebecca Casterton, yang mengetuai penyelidikan, menggambarkan kajian ini sebagai "kemuncak perjalanan 10 tahun di King's" .

Apa Kata Alzheimer's Research UK

Dr. Sara Rodrigues, Pengurus Kanan Penyelidikan di Alzheimer's Research UK (yang turut membiayai kajian ini), menyatakan: "Pengenalpastian karyoptosis adalah langkah penting ke arah mencari sasaran untuk rawatan yang boleh menghentikan atau melambatkan kehilangan sel. Ia boleh membantu meluaskan peluang untuk terapi yang menangani punca asas penyakit, membawa kita lebih dekat kepada penawar untuk demensia" . Badan amal itu juga menyatakan bahawa penemuan ini "boleh membantu penyelidik mengenal pasti sasaran rawatan baharu dan mendekatkan kita kepada terapi yang berkesan" .

Maksud Penemuan Ini untuk Rawatan Masa Depan

Penemuan karyoptosis menyediakan rangka kerja baharu untuk memahami bagaimana neuron mati dalam penyakit Alzheimer dan FTD. Memandangkan interaksi p38–LaminB1 adalah sasaran yang boleh diubati, syarikat farmaseutikal berpotensi untuk membangunkan perencat molekul kecil yang menyekat interaksi ini, memelihara neuron dan melambatkan perkembangan penyakit. Walau bagaimanapun, penyelidikan ini masih di peringkat awal—eksperimen penyekatan dijalankan ke atas neuron tikus dalam kultur, dan banyak lagi kerja diperlukan untuk menterjemahkan penemuan ini kepada terapi manusia yang selamat dan berkesan .