En ny studie finner at kjernene til celler hos barn påvirket av ekstremt sjeldne sykdomsprogeriene er dårlige ved å bryte ned og eliminere defekte proteiner. Det finner også at en antioksidant tilstede i brokkoli ser ut til å gi protein-clearingsystemet et løft som potensielt reduserer sykdommens virkninger.

Den progerie-syke cellekernen (venstre) deformeres sammenlignet med en normal cellekjerne (høyre) fordi den har høyere nivåer av progerin. Blå er DNA og rød er progerin.

Billedkreditt: K. Djabali / TUM.

Progeria - kort for Hutchinson-Gilford progeria syndrom - er en ekstremt sjelden og dødelig genetisk lidelse der barn ser ut til å alder for tidlig på grunn av et defekt protein i deres cellekjerne. Som det defekte proteinet - kjent som progerin - akkumulerer, forstyrrer det en rekke cellefunksjoner.

I tidsskriftet Aging Cell , Forskere fra Technical University at Munich (TUM) i Tyskland, beskriver hvordan de lyktes i å redusere nivåer av progerin i syke celler ved å reaktivere en proteinklaringsprosess. De gjorde dette ved hjelp av sulforafan - en antioksidant som finnes i brokkoli og andre cruciferous grønnsaker, som for eksempel kål og spritkål.

For deres studie, teamet - ledet av Karima Djabali, en professor i TUM School of Medicine og Institute for Medical Engineering - sammenlignet progeria-syke celler med friske celler for å lete etter forskjeller i proteinene i cellekjernene.

De fleste progeriepatienter har et defekt gen som produserer en feilaktig versjon av et protein som kalles lamin A. Denne feilversjonen er det som kalles progerin.

Normal lamin A er en viktig del av matrisen som omgir DNA i cellekernen og spiller en nøkkelrolle i genuttrykk. Men progerin versjonen av lamin A har ingen funksjon; Det blir bare et ubehag da det akkumuleres fordi cellen fortsetter å gjøre det som beskrevet av det defekte genet.

Men som det samler seg i kjernen, forårsaker progerin cellen å «alder», noe som betyr at pasienter med sykdommen utvikler klassiske helseproblemer i alderdommen, som aterosklerose, osteoporose, hjerneslag og hjerteinfarkt.

Ved hjelp av sofistikerte proteinanalyse teknikker - kjent som proteomics - sammenlignet teamet de syke og normale cellene og fant en overraskende likhet.

Friske celler produserer også progerin, men de eliminerer det raskt

De friske cellene inneholdt også progerin - men på mye lavere nivåer. Det ser ut til at progerin er et naturlig biprodukt i celler, men friske celler blir kvitt det før det kan akkumulere til farlige nivåer, som prof. Djabali forklarer:

"Progerin produseres også i friske celler, sannsynligvis som et biprodukt. Et velfungerende system for avfallshåndtering av avfall kan bryte ned disse små mengder progerin."

En av de viktigste forskjellene mellom de friske og syke celler var at nivåene av progerin i kjernene til syke celler var 10-20 ganger høyere enn nivåer i kjernene til friske celler. Kjernene til progeria-syke celler ser således ut til å ha en stor etterspørsel av celleavfall som ikke fjernes.

Ved videre undersøkelse fant teamet også at mekanismen som fjerner rusk fra cellekjernen, kjent som ubiquitin-proteasomsystem og autofagi, ikke fungerte riktig i de progerie-syke cellene.

Disse debris-clearing-systemer omfatter store komplekser av proteiner som ikke ser ut til å bli produsert i tilstrekkelige mengder i progerie-syke celler.

Prof. Djabali sier:

Disse feilene i systemet for avfallsdeponering øker effekten som progerin akkumulerer og forårsaker cellebeskadigelse på kort tid."

Samlet fant teamet at progerie-syke cellekjernene hadde over 28 proteiner - hver utført en rekke cellefunksjoner - med feil i dem, og alle feilene kom fra den samme mutasjonen av laminatet A-genet.

Sulforaphane reaktiverte protein og rusk eliminering i cellekjernene

I den andre delen av studien søkte laget litteraturen for stoffer som kunne aktivere rusk-rydningssystemet i cellekjernene og hjelpe til med å kvitte de syke celler med overskytende progerin.

Det er slik de fant antioxidant sulforafan - et stoff som er tilstede i brokkoli og andre medlemmer av crucifer-familien - som aktiverer rusk eliminering i celler.

Når forskerne behandlet progeria-syke celler med sulforafan, fant de det betydelig reduserte nivåer av progerin i kjernene. Sykdommer som ble behandlet med sulforafan, syntes også å ha mindre DNA-skade og nukleare deformasjoner, bemerker de.

Prof. Djabali advarer om at det er tidlige dager, og deres eksperimenter var "veldig grunnleggende", men studiet er et skritt mot å utvikle en effektiv behandling for progeri, og det kan også "hjelpe oss med å utvikle anti-aging-strategier i fremtiden", sa hun legger.

I mai 2013, Medical-Diag.com Lært av en studie som antydet akkumulert progerin, kan også ha en annen skadelig effekt i cellene for å bidra til progerie sykdom; Det stopper store proteiner fra å komme inn i kjernen.

Gary Yourofsky - The Most Important Speech You Will Ever Hear (Video Medisinsk Og Faglig 2023).