Begrenzung von Sauerstoff könnte die Kontrolle der Symptome der Friedreich-Ataxie

Friedreich-Ataxie (FRDA) ist eine seltene, erbliche Erkrankung, die bewirkt, dass fortschreitende Schädigungen des Nervensystems. Dieser Schaden führt zu ataxia—Probleme mit Bewegung und Koordination, verschlechtert sich mit der Zeit. Andere Symptome, wie den Verlust von Kraft und Gefühl in den Armen und Beinen, Muskelschmerzen, Sprachstörungen, Hör-und vision, kann auch führen. Neue Forschung, die in cell-Modelle und in den Mäusen schlägt vor, dass die begrenzte Umwelt Sauerstoff, bekannt als Hypoxie, könnten eines Tages helfen, FRDA-Patienten, obwohl die Sicherheit so zu handeln, ist noch unbekannt.

FRDA ist verursacht durch niedrige Ebenen des mitochondrialen proteins frataxin, das hilft synthetisieren essentiellen Eisen-Schwefel-Cluster. Obwohl es selten ist, FRDA ist die häufigste form der hereditären Ataxie in den Vereinigten Staaten leidet etwa 1 von 50.000 Menschen.

„Friedreich-Ataxie ist eine schwächende und lähmende Krankheit, und wir haben keine bewährten Therapien,“ sagte Vamsi Mootha, ein Institut Mitglied und co-Leiter der Stoffwechsel-Programm am Broad Institute.

Eisen-Schwefel-cluster-formation, die sich gestört in FRDA ist, ist essentiell für viele biochemische Reaktionen im Körper. Eisen-Schwefel-Cluster gebildet zuerst spontan mehr als 2,5 Milliarden Jahren, wenn die Erde die Atmosphäre hatte weniger Sauerstoff. Die evolutionären Ursprünge der Cluster gemacht Mootha und sein team Fragen, ob Umwelt-Sauerstoff spielt eine wichtige Rolle in FRDA.

Zusammen mit dem Postdoktoranden Tslil Ast und Joshua Meisel, Mootha led zu einer letzten Anstrengung zu wachsen frataxin-erschöpft Hefe, menschlichen Zellen und Fadenwürmern bei extrem niedrigem Sauerstoffgehalt (1 Prozent ambient O2). Sie fanden heraus, dass diese frataxin-Verarmung der Zellen und Organismen gedeihen in Hypoxie.

Featured in der Zelle, die Arbeit, die zeigten, dass Hypoxie stellt das Eisen-Schwefel-cluster-Ebenen und normalisiert FRDA-die dazugehörige Signalisierung von Ereignissen. In einem Maus-Modell von FRDA, die Atmung zu wenig Sauerstoff verlangsamt das Fortschreiten der Ataxie, während in höheren Sauerstoffgehalt hat, und Umgekehrt.