Najvýznamnejší výsledok ÚMFG SAV r. 2016 v oblasti medzinárodnej spolupráce


VR ÚMFG SAV vyhodnotila ako najvýznamnejší výsledok v oblasti medzinárodnej spolupráce prácu autorov   M. Cagalinec, M. Liiv, Z. Hodúrová, M.A. Hickey, A. Vaarmann, M. Mandel, A. Zeb, V. Choubey, M. Kuum, D. Safiulina, E. Vasar, V. Veksler, A. Kaasik:

Vplyv dynamiky mitochondrií na vývoj neurónov: mechanizmus pre Wolframov syndróm

Wolframov syndróm (WS) je genetické ochorenie charakterizované príznakmi diabetes insipidus, diabetes mellitus, atrofiou očného nervu, hluchotou, a atrofiou mozgu. Väčšina prípadov WS je spôsobená génovou mutáciou pre Wolframin1 (WFS1), ktorá kóduje proteín lokalizovaný v membráne endoplazmatického retikula (ER). Avšak klinické príznaky WS, najmä atrofia očného nervu a hluchota sú typickými príznakmi pre mitochondriálne ochorenia. V tomto článku poukazujeme, že absencia WFS1 spúšťa signálne kaskády vedúce k stresu ER, ktorý následne zhoršuje funkciu IP3 receptora, čo vedie k zmene homeostázy vápnika v neurónoch. Toto vedie k poruche dynamiky mitochondrií, konkrétne k zníženiu ich pohyblivosti a frekvencii fúzií a tiež k zvýšeniu mitofágie, selektívnej degradácii mitochondrií. Dôsledokm je pokles hladiny ATP, čo následne vedie k inhibícii rastu neurónov. Tieto výsledky poukaujú na abnormality vývoja neurónov pri WS a zároveň otvárajú možnosti pre cielený výskum a liečbu tohto ochorenia. Navyše, výsledky tejto práce môžu poslúžiť aj pre pochopenie úlohy mitochondrií pri neuropsychiatrických ochoreniach s vyššou prevalenciou.


Schéma signálnej kaskády vedúcej k oneskoreniu vývoja neurónov v dôsledku absencie génu pre proteín Wolframín1. Modré šípky znázorňujú časovú následnosť.

Projekty:
SASPRO 0063/01/02 “Mitochondria-endoplasmic reticulum functional interplay in Wolfram Syndrome: emerging role for heart and brain protection”
MJD35 “Mitochondrial dynamics in models of neurodegenerative diseases”
PUT771 “Targeting mitochondrial dynamics in transgenic rat model of Alzheimer’s disease with superresolution microscopy”

Publikácia: CAGALINEC, Michal* – LIIV, Mailis – HODUROVA, Zuzana – HICKEY, Miriam Ann – VAARMANN, Annika – MANDEL, Merle – ZEB, Akbar – CHOUBEY, Vinay – KUUM, Malle – SAFIULINA, Dzhamilja – VASAR, Eero – VEKSLER, Vladimir – KAASIK, Allen. Role of mitochondrial dynamics in neuronal development: Mechanism for Wolfram syndrome. In Plos Biology, 2016, vol. 14, p. e1002511. (8.668 – IF2015). (2016 – Current Contents). ISSN 1545-7885. Type: ADCA

*Pracovník prijatý na ÚMFG CBv SAV v rámci projektu Marie Curie COFUND – SASPRO prišiel z laboratória A. Kaasika, University of Tartu, Tartu, Estónsko