Ученые из Медицинского центра детской больницы Цинциннати сообщают о своих выводах онлайн, сентябрь. 26 в Nature Communications.
Исследование предполагает, что нормальная молекулярная функция гена-супрессора опухоли Lkb1 важна для важного метаболического перехода в клетках, поскольку периферические нервы (так называемые аксоны) покрыты защитной миелиновой оболочкой шваннглиевыми клетками.
«Это исследование является лишь верхушкой айсберга и фундаментальным открытием из-за неожиданного открытия, что хорошо известный ген-супрессор опухолей играет новую и важную роль в миелинизации глиальных клеток», – сказал доктор философии Биплаб Дасгупта, главный исследователь и исследователь в Детский институт рака и болезней крови Цинциннати (CBDI). «Требуются дополнительные исследования, поскольку функция Lkb1 может иметь более широкое значение – не только для нормального развития, но и для метаболического перепрограммирования при патологиях человека.
Это включает функциональную регенерацию аксонов после травм и демиелинизирующих невропатий."
По словам Дасгупты, процесс формирования миелиновой оболочки (так называемый миелинизация) требует чрезвычайно высокого уровня синтеза липидов (жиров), поскольку большая часть миелина состоит из липидов. Липиды состоят из лимонной кислоты, которая вырабатывается в митохондриях.
Авторы сообщают, что успех этого процесса оболочки зависит от перехода клеток от гликолитического к митохондриальному окислительному метаболизму, который генерирует лимонную кислоту.
Исследовательская группа Дасгупты использовала мышей с мутантом Lkb1 в текущем исследовании. Поскольку мыши не экспрессировали Lkb1 в миелиновых глиальных клетках, это позволило ученым проанализировать его роль в метаболизме глиальных клеток и формировании покрытия миелиновой оболочки.
Когда функция Lkb1 была нарушена у лабораторных мышей, он блокировал метаболический переход от гликолитического к митохондриальному метаболизму, что приводило к более тонкой миелиновой оболочке (гипомиелинизации) нервов. По словам авторов, это вызвало атрофию мышц, дисфункцию задних конечностей, периферическую невропатию и даже преждевременную смерть этих мышей.
По данным Национального института неврологических расстройств и инсульта (NINDS), периферическая невропатия включает повреждение периферической нервной системы, которая передает информацию от головного и спинного мозга (центральной нервной системы) к другим частям тела.
Существует более 100 типов периферической невропатии, и повреждение периферической нервной системы мешает передаче важных сообщений из мозга остальным частям тела.
Ученые также сообщили, что уменьшение Lkb1 в шванновских клетках снижает активность критического метаболического фермента цитрат-синтазы, который производит лимонную кислоту.
Повышение Lkb1 увеличило эту активность.
Они протестировали эффект повышения уровня лимонной кислоты в мутантных шванновских клетках Lbk1. Это увеличивало производство липидов и частично обращало дефекты образования миелиновой оболочки в мутантных шванновских клетках Lbk1.
Дасгупта сказал, что это еще раз подчеркивает важность Lbk1 и производство цитрат-синтазы.
Дасгупта и его коллеги в настоящее время проверяют, улучшает ли увеличение содержания жира в рационе мышей с мутантом Lbk1 дефекты гипомиелинизации.
Исследователи подчеркнули важность дополнительных исследований результатов лабораторных исследований, чтобы расширить их непосредственное отношение к болезням человека.