Новая модель C. elegans помогает прогрессировать исследования редких генетических заболеваний

Новая модель червя C. elegans для прогресса в изучении редкой болезни
                Изображение получено с помощью оптического микроскопа из двух C. elegans, окрашенных для обнаружения липидов (черного цвета) во время исследования. Кредит: Нейронаучный институт ЗАО

Группа IDIBELL Neurometabolic Diseases в сотрудничестве с международным сообществом определила модель хромосомной X-сцепленной адренолейкодистрофии (X-ALD) у C. elegans. X-ALD является редким заболеванием нервной системы без какого-либо доступного лечения.
                                                                                       

Модель позволит ученым ускорить и снизить стоимость изучения механизмов и возможных фармакологических целей для нейрональных изменений этого заболевания. Самые ранние результаты исследований с этим организмом показывают, что глиальные клетки ответственны за неврологический ущерб, вызванный болезнью.

X-ALD — это редкое генетическое заболевание, при котором жирные кислоты с длинной цепью накапливаются в крови и нервной ткани, а миелин в нейронах повреждается. Люди, которые страдают от этого (1 из 14 700 новорожденных) могут иметь симптомы, включая проблемы с мозгом и подвижностью, а также гормональные нарушения. Причиной является дефицит гена ABCD1, который кодирует белок адренолейкодистрофии (ALDP), который транспортирует длинноцепочечные жирные кислоты в пероксисомы. Эти органеллы играют важную роль в деградации липидов и их последующем использовании клеток.

Эта работа идентифицировала и охарактеризовала круглого червя Caenorhabditis elegans (C. elegans) как модель заболевания, эта модель является недостаточной для человеческого аналога белка (гомологичного) ALDP. Исследовательская группа, возглавляемая докторами Авророй Пухоль и Эстер Дальфо, проанализировала последствия этого дефицита на клеточном уровне и обнаружила, что, как на людях, так и на существующих моделях мышей, это состояние вызывает накопление длинноцепочечных жирных кислот , изменения липидного обмена, окислительный дисбаланс в митохондриях и нейронные нарушения.

В работе, опубликованной в Свободной радикальной биологии и медицине, приняли участие исследователи ICREA из Института биомедицинских исследований Bellvitge (IDIBELL), Сетевого центра биомедицинских исследований (CIBERER), Института нейронаук Автономного института Университет Барселоны (INc-UAB), медицинский факультет Университета Вик — Центральный университет Каталонии (UVic-UCC), Институт Кеннеди Кригера из Балтимора, Отдел биологии митохондрий MRC из Кембриджа и Институт биомедицины из Севилья (IBIS).

Новая модель червя C. elegans для прогресса в изучении редкой болезни
                Микроскопическое изображение передней части C. elegans, на котором анализируемый клеточный материал можно увидеть в разных местах (зеленый и красный). Фото: Институт неврологии UAB.

Ценный генетический инструмент

«Эта модель адренолейкодистрофии у C. elegans является ценным генетическим инструментом, который позволит нам изучать механизмы, вовлеченные в заболевание, и быстрее находить фармакологические мишени, чем на других животных моделях, таких как мыши, которые намного сложнее и включают в себя дорогостоящий и экономически дорогой процесс «, — говорит Эстер Дальфо, которая в настоящее время возглавляет группу моделей заболеваний C elegans между INC-UAB и UVic-UCC.

Исследовательская группа получила свои первые результаты. Хотя предварительные, они предполагают, что глиальные клетки в мозге ответственны за неврологические изменения, связанные с болезнью.

«Эта новая модель на животных помогла нам подтвердить, что окислительный стресс, вызванный митохондриями (продуцирующими энергию органеллами клеток), является основной причиной повреждения нейронов при адренолейкодистрофии, и этот механизм повреждения сохраняется от червя до Пациент. Данные указывают на новые терапевтические пути, такие как митохондриальные антиоксиданты при пероксисомной болезни «, — говорит Аврора Пухоль, профессор ICREA в IDIBELL.

<Ь> С. Элеганс, нейроны и гены, как люди

С. Элеганс является круглым червем, широко используемым в биомедицинских исследованиях, потому что, несмотря на то, что является небольшим, простым организмом, он обладает большинством сложных структур животных, представляющих интерес для исследований, и они разделяют большинство метаболических путей с людьми. Кроме того, 40% его генома гомологичны нашим генам и имеют представление обо всех нервных популяциях человеческого мозга.

Генетические манипуляции с C. elegans для создания трансгенных моделей заболеваний, таких как X-ALD, быстрее, чем у других моделей животных, таких как крысы или мыши. В целом, такие характеристики, как прозрачность тела, высокая репродуктивная способность (до 300 потомков) и низкая стоимость делают C. elegans идеальным инструментом для лабораторных исследований.

Похожие новости

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *