Squid Studien deuten darauf hin neuen Weg zur Therapie der ALS, targeting synaptische Dysfunktion

Die Amyotrophe Lateralsklerose (ALS) ist eine der verheerendsten Altersdiabetes neurodegenerativen Erkrankungen. Patienten, einschließlich der verstorbene Schauspieler/Dramatiker Sam Shepard, werden zunehmend schwächer und schließlich gelähmt wie Ihre motorischen Nervenzellen degenerieren und sterben.

Finden Sie eine Heilung für ALS, was fatal ist, benötigen die Wissenschaftler ein tieferes Verständnis dafür, wie es unterbricht, motor-neuron-Kommunikation Kanäle. Da Motoneuronen erreichen, die vom Gehirn zum Rückenmark und vom Rückenmark zu den Muskeln, wenn Sie sterben, kann das Gehirn nicht mehr initiieren, Muskel-Bewegung.

Yuyu Song von der Harvard Medical School wurde eine Gras-Fellow am Marine Biological Laboratory (MBL), Woods Hole, wenn Sie nutzte eine leistungsfähige Forschung Organismus in den Neurowissenschaften, der lokale squid zu starten, mit der Frage, wie eine mutierte protein im Zusammenhang mit familiären verhält ALS unter kontrollierten Bedingungen.

Ihre Studie, kürzlich veröffentlicht in eNeuro, verdeutlicht die Mechanismen, die zugrunde liegenden neuronalen Dysfunktion bei ALS, und deutet auch auf einen neuartigen Ansatz zur Wiederherstellung der Gesundheit von Motoneuronen bei Patienten mit der Krankheit.

Song konzentrierte sich darauf, wie diese Mutante protein, genannt G85R-SOD1, wirkt sich auf die neurotransmission an der squid giant synapse,“ die Kreuzung, an denen die Neuronen übertragen Chemische Signale an die Muskelfasern, wodurch der Muskel zu kontrahieren.

Der squid giant synapse ist eines der wenigen ausgereiften Nervensystem, die imitiert menschlichen neuromuskulären Endplatten, wobei der genaue experimentelle Manipulationen und live-Messungen.

Song zeigte, dass das Vorhandensein von fehlgefalteten Mutante SOD1 hemmt die synaptische übertragung und reduziert die synaptischen Vesikel, deren Aufgabe es ist, zu liefern Neurotransmitter entscheidend für die neuronalen verbindungen.

Überraschend, dass die synaptische Funktion war wiederhergestellt, die durch intermittierende, Hochfrequenz-stimulation, die vorgeschlagen anomale calcium-Signaltransduktion zugrunde liegen kann SOD1 Toxizität für normale synaptische transmission.

Um diese Hypothese zu testen, Lied, calcium-imaging zur Erfassung der abnormen calcium-Einstrom in das präsynaptische terminal und bestätigt die schützende Rolle von einem calcium-chelator, welcher korrigiert die calcium-Ungleichgewicht, ohne Beeinflussung der neurotransmission.

Diese schlägt einen neuen Ansatz für die therapeutische intervention für ALS, in denen Chemische oder elektrische Regulierung des calcium-und nachgelagerten Signalwege kann die Wiederherstellung der Gesundheit von motorischen Neuronen.

„Insgesamt können unsere Ergebnisse nicht nur gezeigt, synaptischer Dysfunktion Bezug auf ALS und die Ihr zugrunde liegenden molekularen Wege, aber auch unser Verständnis von grundlegenden synaptischen Physiologie,“ Lied sagt.

Song, der ein MD-PhD, hat verbrachte viele Sommer an der MBL mit den lokalen squid Aufklärung der grundlegenden Pathologien zugrunde liegenden neurodegenerativen Erkrankung. Sie begann kommen regelmäßig im Jahr 2007, als ein student mit Scott Brady, dessen Labor war die Entwicklung des squid giant axon (Nervenfaser), als ein system für das Studium der menschlichen Krankheit.

„In einem Sommer, ich unterhielt mich mit Rodolfo Linas an der MBL, hat schon wer das tut synaptic-Aufnahmen der squid-für viele Jahrzehnte,“ Lied sagt. „Ich half seinem Labor mit einigen Elektronenmikroskopie an der squid giant synapse zusammen mit Jorge Moreira, und Rodolfo gefordert/gefördert mit mir zu tun synaptischen Studien selbst. Im Sommer 2013 habe ich beschlossen, die squid giant synapse als eine Krankheit, Modell für ALS und zu lernen, Elektrophysiologie dieses klassische Zubereitung.“

Dass im Sommer des gleichen Jahres, Song traf Whitman Center-Wissenschaftler Steve Zottoli, George Augustin und Len Kaczmarek, der Ihr riet, sich zu bewerben für ein Gras Gemeinschaft, in der Sie festlegen können, eine unabhängige Forschungs-Projekt im MBL. Nach Ihrem produktiven Gras Labor-Erfahrungen, Song kehrte zu der MBL für mehrere Jahre als Whitman Center Wissenschaftler und initiiert weitere Kooperationen mit MBL und Wissenschaftler der University of Chicago.