Onderzoek onthult de sleutelrol van glutamaat-tRNA-fragmenten bij hersenveroudering en de ziekte van Alzheimer
Laatst beoordeeld: 14.06.2024
Alle iLive-inhoud wordt medisch beoordeeld of gecontroleerd op feiten om zo veel mogelijk feitelijke nauwkeurigheid te waarborgen.
We hebben strikte richtlijnen voor sourcing en koppelen alleen aan gerenommeerde mediasites, academische onderzoeksinstellingen en, waar mogelijk, medisch getoetste onderzoeken. Merk op dat de nummers tussen haakjes ([1], [2], etc.) klikbare links naar deze studies zijn.
Als u van mening bent dat onze inhoud onjuist, verouderd of anderszins twijfelachtig is, selecteert u deze en drukt u op Ctrl + Enter.
Een onderzoeksartikel gepubliceerd in het journal of Cell Metabolism door het team van professor Liu Qiang van de University of Science and Technology of China (USTC) onthult de cruciale rol van glutamaat tRNA-fragmenten bij hersenveroudering en de ziekte van Alzheimer.
De studie onthulde leeftijdsgebonden accumulatie van Glu-5'tsRNA-CTC, een klein transfer-RNA (tsRNA)-afgeleid RNA dat wordt gegenereerd uit het nucleair gecodeerde tRNAGlu in de mitochondriën van glutaminerge neuronen. Deze abnormale ophoping verstoort de mitochondriale eiwittranslatie en de cristae-structuur, wat uiteindelijk de pathologische processen van hersenveroudering en de ziekte van Alzheimer versnelt.
Hersenveroudering is een onvermijdelijk natuurlijk proces dat leidt tot een achteruitgang van de cognitieve functie. De ziekte van Alzheimer, een neurodegeneratieve aandoening, is de meest voorkomende oorzaak van dementie bij oudere volwassenen, waarbij cognitieve stoornissen een prominent kenmerk zijn. Mitochondria voorzien cellen van energie. Onderzoek heeft aangetoond dat mitochondriale disfunctie nauw verbonden is met hersenveroudering en de ziekte van Alzheimer.
Mitochondriale Glu-5'tsRNA-CTC verstoort de binding van mt-tRNALeu en leucyl-tRNA synthetase 2 (LARS2), waardoor de aminoacylatie van mt-tRNALeu en de translatie van door mitochondriën gecodeerde eiwitten worden belemmerd. Defecten in de mitochondriale vertaling verstoren de cristae-architectuur, wat leidt tot een verminderde glutaminase (GLS)-afhankelijke glutamineproductie en verlaagde synaptische glutamaatniveaus. Bovendien kan het verlagen van de Glu-5'tsRNA-CTC-niveaus de verouderende hersenen beschermen tegen leeftijdsgebonden defecten in de mitochondriale cristae, het glutaminemetabolisme, de synapsstructuur en het geheugen.
Schematische weergave van de regulerende mechanismen van tRNA-fragmenten bij hersenveroudering en de ziekte van Alzheimer. LIU Qiang et al.
Liu en zijn team hebben licht geworpen op de belangrijke rol van glutamaat-tRNA-fragmenten bij hersenveroudering en de ziekte van Alzheimer, wat nieuwe benaderingen suggereert om de cognitieve achteruitgang te vertragen. De onderzoekers ontwikkelden antisense-oligonucleotiden die zich op deze tRNA-fragmenten richtten en deze in de hersenen van oude muizen injecteerden. Deze interventie verlichtte de leer- en geheugenproblemen bij oudere muizen aanzienlijk.
Naast het ophelderen van de fysiologische rol van de normale mitochondriale cristae-ultrastructuur bij het handhaven van glutamaatniveaus, identificeerde deze studie ook de pathologische rol van transfer-RNA's bij hersenveroudering en leeftijdsgebonden geheugenverlies.