Haruldase sündroomi kohta tehtud avastus võib aidata ka närvihaigeid ({{commentsTotal}})

Tartu ülikooli teadlaste avastus haruldase Wolframi sündroomi kohta osutab võimalikele uutele ravisihtmärkidele ja aitab paremini mõista ka mitokondrite rolli neuropsühhiaatriliste haiguste puhul.
Tartu ülikooli teadlaste avastus haruldase Wolframi sündroomi kohta osutab võimalikele uutele ravisihtmärkidele ja aitab paremini mõista ka mitokondrite rolli neuropsühhiaatriliste haiguste puhul. Autor/allikas: Flickr Creative Commons

Haruldasi haigusi iseloomustab nende väga väike esinemissagedus, kuid samas on haruldasi haigusi palju. Sellest tulenevalt on neid põdevate inimeste arv suhteliselt suur. Hinnanguliselt arvatakse olevat 5000–8000 haruldast haigust, mis mõjutab 6–8 protsenti kogu elanikkonnast.

Absoluutarvudes väljendades mõjutavad harvikhaigused Euroopa Liidus 27–36 miljonit inimest, Eestis seega 70 000–100 000 inimest, seisab sotsiaalministeeriumi harvikhaiguste arengukavas.

Üks selline väga harva esinev haigus on ka Wolframi sündroom. Tegemist on geneetilise häirega, mis ennustab patsiendi oodavaks elueaks umbes 30 aastat.

Tänavu suvel avaldasid Tartu ülikooli teadlased molekulaarse toksikoloogia professori Allen Kaasiku juhtimisel teadusajakirjas Plos Biology uudse uuringu, mis näitab, et Wolframi sündroomiga kaasneb autofaagia aktiveerimine, mis viib närvirakkudes ehk neuronites energiat tootvate mitokondrite ärasöömiseni.

Autofaagia ehk rakkudes ebavajalikuks osutunud valkude ja teiste makromolekulide lagunemise ja selleni viivate mehhanismide geneetiliste tagamaade kirjeldamise eest anti välja ka tänavune meditsiini Nobel.

Kuna Wolframi sündroomi korral energiat tootvad mitokondrid kaovad, tekib energiapuudus, mis omakorda kahjustab neuronite arengut ning suurendab nende surevust.

See Tartu teadlaste avastatud seos aitab mõista haruldase Wolframi sündroomiga kaasnevaid muutusi ajus ning leida tulevikus hõlpsamini potentsiaalseid ravimite sihtmärke. Peale selle viitavad tulemused ka mitokondrite võimalikule rollile mitmete neuropsühhiaatrilistes haiguste korral, nagu näiteks laialt levinud depressioon ja ärevushäired.

Wolframi uuringud Tartu ülikoolis

Tartu ülikooli teadlased on Wolframi sündroomi uurinud juba rohkem kui tosin aastat ning Tartu ülikooli katseloomakeskuse juhataja Mario Plaas on muu hulgas loonud ka Wolframi sündroomi loommudeleid.

Made in Estonia, not in China or USA,” on sellega seotud teadlasi haiguse geene kandvate rottidega õigustatult uhkustamas kuuldud.

Nii on nad maailmale näidanud, et ka väike Eesti võib olla väga edukas harvikhaiguste loommudelite väljatöötamisel, mis aitab mõista nende haiguste patogeneesi ja luua alused ravimite väljatöötamiseks.

Wolframi sündroomi ravimi väljaarendamiseks tegi Tartu ja Birminghami teadlastele suvel ühise suure rahasüsti ka rahvusvaheline meditsiiniuuringute nõukogu (MRC Biomedical Catalyst: Developmental Pathway Funding Scheme). Ligi miljon eurot teadustoetust makstakse välja kolme-nelja aasta jooksul. Patofüsioloogia professor Sulev Kõks näeb siin oma uurimisgrupiga võimalust rakenduslikuks läbimurdeks, mis oleks lootuskiireks seni ravimatule haigusele.

Wolframi sündroomi põhjused

Võrdlemisi haruldane Wolframi sündroom tekib inimesel volframiini geeni (WFS1) puudulikkuse korral. Muteerununa põhjustab geen ühteaegu kahte tüüpi diabeeti, lisaks ähvardab haigestunud inimest kurdiks ja pimedaks jäämine. Geenirike on lähedalt seotud ka meeleolu- ja psüühikahäirete tekkimisega.

Wolframi sündroomi geen kodeerib volframiini nimelist valku, mis asub endoplasmaatilise retiikulumi membraanis ehk tsütoplasmavõrgustikus. Tsütoplasmavõrgustik on raku osa, kus toimub valkude süntees ja kokkupakkimine ja ka kaltsiumiioonide hoiustamine.

Muteerunud volframiini korral on endoplamaatilise retiikulumi töö häiritud, see viib endoplasmaatilise retiikulumi stressini ja ka häireteni kaltsiumi hoiustamises ja vabastamises. Arvatakse, et need kaks viimast ongi peamised tegurit Wolframi sündroomi väljakujunemisel.

Uued teadmised Wolframi kohta

“Suurem osa varasemast uurimistööst on keskendunud endoplasmaatilisele retiikulumile ja eirab asjaolu, et enamik Wolframi sündroomi ilminguid sarnanevad mitokondriaalsete haiguste omadele,” selgitas uurimistöö juhtivteadlane professor Allen Kaasik, miks oli vaja uurida mitokondrite rolli Wolframi sündroomi puhul.

“Kuna Wolframi sündroomi kliinilised sümptomid nagu kurtus, optiline atroofia ja psühhiaatrilised häired sarnanevad mitokondriaalsete haiguste omadele, vihjab see mitokondrite tugevale kaasatusele.“

Nimelt näitab tema töögrupi uuring ajakirjas Plos Biology, et Wolframi sündroomi avaldumises võib olulist rolli mängida ka mitokondrite tegevus. Mitokondrid on raku jõujaamad, kus toodetakse suhkrust ja rasvhapetest energiat lihaste, närvisüsteemi ja kõikide teiste elundkondade tarbeks.

Kaasiku ja teiste Tartu ülikooli teadlaste uurimus rõhutab just varem vähetähtsaks peetud mitokondrite määravat rolli Wolframi sündroomi korral.

Teadusajakirjas kirjeldatud molekulaarsed katsed tehti peamiselt rottide ajukoore närvirakukultuuridel, et uurida Wolframi sündroomi mudeldama manipuleeritud neuronite seisundit ja mitokondriaalset funktsiooni.

Mitokonder (roheline) aksonite kasvukoonuses (punane) roti ajukoore närvirakukultuuris. (Foto: Michal Cagalinec, Annika Vaarmann and Allen Kaasik)

Uurimistulemused toovad välja põhjusliku ahela, milles volframiini valgu vähesus põhjustab endoplasmaatilise retiikulumi stressi ja vähendab kaltsiumi vabastamist. Sellest tulenev kaltsiumi regulatsiooni häire põhjustab omakorda mitokondrite ärasöömise autofaagia abil ja viib vähenenud energiatootmiseni närvirakkudes, mis omakorda pärsib närvirakkude arengut.

Huvitaval kombel on need muutused seotud mitokondrite kvaliteedikontrolli eest vastutava ja Parkinsoni tõvega seotud PINK1 ja parkin valkudega. Tulemused viitavad, et ülemäärane ja soovimatu mitokondrite ärasöömine autofaagia abil ja sellele järgnev bioenergeetiline defitsiit on neuronitele kahjulik.

Avastus näitab uues valguses Wolframi sündroomi taga olevat mehhanismi ja osutab ka võimalikele uutele ravisihtmärkidele.

Ootamatud seosed

Lisaks toovad uurimistulemused esile kaks üsna ootamatut seost, mille mõju ulatub suhteliselt haruldasest Wolframi sündroomist kaugemale.

Esiteks, mõõdukas endoplasmaatilise retiikulumi stress ja probleemid rakusisese kaltsiumiga häirivad tõsiselt mitokondrite heaolu. Probleemsed mitokondrid süüakse ära autofaagia abil, mis omakorda vähendab raku energiatootmist.

Teiseks võib liigne mitokondrite ärasöömine takistada närvirakkude arengut, mis näitab, et piisav energiatoomine on närvirakkude arengu jaoks ülioluline. Kuna Wolframi sündroom on kaudselt seotud ka mitmete psühhiaatriliste häiretega, võib nüüdne uuring aidata paremini mõista ka mitokondrite rolli neuropsühhiaatriliste haiguste puhul.



Kaader saatest "Uudishimu tippkeskus".

Video: millal muutuvad plast ja nanoosad kasulikuks ja millal ohtlikuks

„See on jah huvitav, et kui me räägime juuspeenest ja selle all me mõtleme midagi, mis on hästi peenikene, siis tegelikult saab palju peenemaks minna,“ märgib Andres Krumme, Tallinna tehnikaülikooli polümeeride tehnoloogia professor. Õigustatult tekib küsimus, miks ülipeenike on parem kui lihtsalt peenike?

ERR kasutab oma veebilehtedel http küpsiseid. Kasutame küpsiseid, et meelde jätta kasutajate eelistused meie sisu lehitsemisel ning kohandada ERRi veebilehti kasutaja huvidele vastavaks. Kolmandad osapooled, nagu sotsiaalmeedia veebilehed, võivad samuti lisada küpsiseid kasutaja brauserisse, kui meie lehtedele on manustatud sisu otse sotsiaalmeediast. Kui jätkate ilma oma lehitsemise seadeid muutmata, tähendab see, et nõustute kõikide ERRi internetilehekülgede küpsiste seadetega.
Hea lugeja, näeme et kasutate vanemat brauseri versiooni või vähelevinud brauserit.

Parema ja terviklikuma kasutajakogemuse tagamiseks soovitame alla laadida uusim versioon mõnest meie toetatud brauserist: