Ang Tau protein ay nagpapakita ng mga hindi inaasahang benepisyo sa pagbabawas ng pinsala sa utak

Nalaman ng isang pag-aaral ng mga mananaliksik sa Baylor College of Medicine at ng Ian at Dan Duncan Neurological Research Institute sa Texas Children's Hospital na ang protinang Tau, na kilala bilang isang pangunahing salik sa pag-unlad ng ilang sakit na neurodegenerative, kabilang ang Alzheimer's, ay mayroon ding positibong paggana sa utak. Binabawasan ng Tau ang pinsala sa neuronal na dulot ng sobrang reactive oxygen species (ROS), o mga libreng radical, at nagtataguyod ng malusog na pagtanda. Ang pag-aaral ay na-publish sa journal Nature Neuroscience.

"Ang ROS ay natural na byproducts ng iba't ibang cellular function sa katawan. Bagama't ang mababang antas ng ROS ay kapaki-pakinabang, ang labis na antas ay nakakapinsala sa mga selula dahil nagiging sanhi ito ng pagbuo ng mga nakakalason na anyo ng iba pang mga molecule, na humahantong sa oxidative stress, kabilang ang peroxidized lipids," sabi ng lead author na si Dr. Lindsay Goodman, isang postdoctoral fellow sa lab ni Dr. Hugo Bellen. "Ang mga neuron ay partikular na madaling kapitan sa oxidative stress at masisira kung ang mga antas ng peroxidized lipid ay hindi maayos na kinokontrol."

Pinoprotektahan ng mga patak ng lipid ang utak mula sa pinsala sa oxidative

Mayroong lumalagong ebidensya na ang ating utak ay nakabuo ng ilang mga neuroprotective na estratehiya upang labanan ang pinsalang dulot ng ROS.

Ang isang ganoong diskarte, na natuklasan ng koponan ni Bellen noong 2015, ay ang mga neuron na nag-e-export ng mga nakakalason na peroxidized lipid na ito sa mga kalapit na glial cell, na pagkatapos ay i-sequester ang mga ito sa mga lipid droplet para sa imbakan at produksyon ng enerhiya sa hinaharap. "Ang prosesong ito ay epektibong nag-aalis at nag-neutralize sa mga nakakalason na lipid na ito," sabi ni Goodman. "Sa kasalukuyang pag-aaral, sinuri namin ang papel ng tau sa pagbuo ng lipid droplet sa mga glial cells."

Natuklasan ng koponan na ang normal na endogenous Tau sa mga langaw ay kinakailangan para sa pagbuo ng mga lipid droplet sa glial cells at para sa proteksyon laban sa ROS sa mga neuron. Katulad nito, ang Tau ay kinakailangan para sa pagbuo ng mga lipid droplet sa glial cells na nagmula sa mga daga at tao.

Bagaman sapat ang pagpapahayag ng normal na Tau ng tao upang maibalik ang pagbuo at pagkahinog ng mga patak ng lipid sa mga glial cells sa mga langaw na kulang sa katutubong Tau, nang ang protina ng Tau ng tao na ito ay nagdala ng mga mutasyon na nauugnay sa pagtaas ng panganib ng sakit na Alzheimer, ang glia ay hindi nakabuo ng mga patak ng lipid bilang tugon sa ROS sa mga neuron.

Iminumungkahi nito na ang mga mutasyon sa Tau ay maaaring mabawasan ang normal na kakayahan ng protina na maiwasan ang oxidative stress, bilang karagdagan sa nagiging sanhi ng akumulasyon ng protina na tipikal ng sakit, tulad ng inilarawan sa mga nakaraang pag-aaral. Sa pangkalahatan, sinusuportahan ng mga datos na ito ang isang nobelang neuroprotective na papel para sa Tau sa paglaban sa toxicity na nauugnay sa ROS.

Ang mga karagdagang link sa sakit ay natagpuan gamit ang mga modelo ng langaw at daga ng mga kondisyon na dulot ng Tau kung saan ang protina ng Tau ng tao na may mutasyon ay na-overexpress sa mga glial cells. Sa mga sitwasyong ito, muling napansin ng mga mananaliksik ang mga depekto sa glial cell lipid droplets at cell death bilang tugon sa ROS sa mga neuron. Ipinakita nito na ang Tau ay isang dosage-sensitive na regulator ng glial cell lipid droplets, at ang sobra o masyadong maliit nito ay maaaring makasama.

"Sa pamamagitan ng pagbubunyag ng isang nakakagulat na bagong neuroprotective na papel para sa tau, ang pag-aaral ay nagbubukas ng pinto sa mga potensyal na bagong estratehiya upang mapabagal, baligtarin, at gamutin ang mga sakit na neurodegenerative," sabi ni Bellen, kaukulang may-akda ng papel. Siya ay isang propesor ng molecular biology at genetics sa Baylor at may hawak na Duncan NRI Chair sa Neurogenetics. Si Bellen ay din ang Marso ng Dimes Propesor ng Embryonic Biology sa Baylor.

Sa kaibahan sa karaniwan nitong "negatibong" papel sa mga sakit na neurodegenerative, ipinapakita ng pag-aaral na ito na gumaganap din ang Tau ng isang positibong papel sa mga glial cell, na tumutulong sa pag-sequester ng mga nakakalason na lipid, binabawasan ang pagkasira ng oxidative at sa gayon ay pinoprotektahan ang utak. Gayunpaman, sa kawalan ng Tau o sa pagkakaroon ng mga may sira na protina ng Tau, ang proteksiyon na epekto na ito ay nawala, na humahantong sa pag-unlad ng mga sakit.