Protein-Geschwätz, verantwortlich für zystische Fibrose

Ein mutiertes Protein, das für die meisten Fälle von Mukoviszidose verantwortlich ist, ist zu beschäftigt, um mit den falschen Nachbarn zu "reden", um seine Arbeit richtig zu machen, so eine online veröffentlichte Forschung in der Zeitschrift Natur.
Bei Mukoviszidose können fehlerhafte Proteininteraktionen zu lebensbedrohlichen Problemen führen.

Die Zentren für Krankheitskontrolle und Prävention (CDC) beschreiben Mukoviszidose (CF) als "chronische, fortschreitende und häufig tödliche Erbkrankheit der Schleimdrüsen des Körpers".

Es betrifft vor allem das Atmungs- und Verdauungssystem von Kindern und jungen Erwachsenen und betrifft in der Regel auch die Schweißdrüsen und das Fortpflanzungssystem.

Menschen mit CF haben eine durchschnittliche Lebensdauer von etwa 30 Jahren.

CF kommt von einer Anomalie in den Drüsen, die Schweiß und Schleim produzieren. Die Symptome und Auswirkungen sind sehr unterschiedlich.

Mehrere Effekte von CF

Schweiß kühlt den Körper; Schleim schmiert das Atmungs-, Verdauungs- und Fortpflanzungssystem und schützt vor Infektionen, indem verhindert wird, dass Gewebe austrocknet.

Menschen mit CF verlieren hohe Mengen an Salz, wenn sie schwitzen, was das Gleichgewicht der Mineralien im Blut stören kann und zu Herzrhythmusstörungen führt. Schock ist auch ein Risiko.

Schleim bei CF-Patienten ist sehr dick und sammelt sich im Darm und in der Lunge an. Das Ergebnis sind anhaltende Infektionen, Unterernährung, schlechtes Wachstum, Atembeschwerden und schließlich dauerhafte Lungenschäden. Die meisten Patienten sterben an einer Lungenerkrankung.

• 30.000 Amerikaner haben CF, meist weiße Menschen europäischer Herkunft
• Rund 2.500 Babys werden jedes Jahr in den USA mit CF geboren
• 1 von 12 Menschen oder 12 Millionen Menschen in den USA werden als Träger angesehen.

Erfahren Sie mehr über Mukoviszidose

Andere medizinische Probleme sind Sinusitis, Nasenpolypen, Schläge der Finger und Zehen, Ruptur von Lungengewebe, Bluthusten, Vergrößerung der rechten Seite des Herzens, Bauchschmerzen und -beschwerden, Rektumprolaps, Lebererkrankungen, Diabetes, Pankreasentzündung und Gallensteine.

Die Symptome können behandelt werden, aber bisher kann keine Therapie CF verhindern oder rückgängig machen oder die Lungenfunktion vollständig wiederherstellen.

Die einzige Lösung wäre eine Gentherapie in einem frühen Alter, um das defekte Gen zu reparieren oder zu ersetzen oder die fehlenden Interaktionen in mutierten Proteinen aufzulösen.

Co-Erstautor Casimir Bamberger und seine Kollegen vom Scripps Research Institute (TSRI) glauben, dass ein besseres Verständnis eines Proteins namens CF-Transmembran-Leitfähigkeitsregulator (CFTR) der Schlüssel sein könnte.

Die meisten Patienten mit CF haben eine Mutation, genannt ?F508, in dem Gen, das für CFTR kodiert, wodurch verhindert wird, dass CFTR korrekt faltet und in Zellen korrekt prozessiert wird.

Die Forscher analysierten Zellproben mithilfe der Co-Purifying Protein Identification-Technologie (CoPIT), einer Methode, die sie entwickelt haben, um Proteine ??zu identifizieren und Daten zu analysieren.

Mehrere Interaktionen entdeckt

CoPIT ermöglichte es dem Team, nahezu jedes Protein, mit dem CFTR interagiert hat, zu identifizieren und nachzuverfolgen, sogar die sekundären und tertiären.

Sie waren überrascht, dass die ?F508-CFTR-Mutante ein völlig neues "krankheitsspezifisches" Wechselwirkungsnetzwerk erworben hatte.

Mitautorin Sandra Pankow sagt:

"Dreihundert Proteine ??veränderten ihr Interaktionsniveau, und weitere 200 Proteine ??interagierten mit dem mutierten CFTR. Es ist so, als würden die falschen Leute ständig mit dem mutierten CFTR sprechen."

Die Forscher verringerten diese mutierten Protein-Interaktionen auf acht disruptive Schlüsselproteine ??und verwendeten dann einen Gene-Silencing-Ansatz, um diese Proteine ??zu entfernen und ihre Wechselwirkung mit ?F508 CFTR zu blockieren.

Durch das Entfernen des Geschwätzes der zusätzlichen Interaktionen wurde die normale Funktion von ?F508 CFTR teilweise wiederhergestellt, was darauf hindeutet, dass Therapien eines Tages die Ursache von Mukoviszidose behandeln könnten.

Interessanterweise haben frühere Studien gezeigt, dass mutierter CFTR bei niedrigen Temperaturen normale Funktionen wiedererlangt.

Das Einfrieren von Personen ist eindeutig nicht praktikabel, aber das Konzept hinter der Studie könnte helfen, neue Medikamentenkandidaten zu finden, die das nachahmen könnten, was bei niedrigen Temperaturen passiert.

Bamberger glaubt, dass die identifizierten Wechselwirkungen "wirklich die Pipeline für neue Wirkstoffziele zur Behandlung von Mukoviszidose anheizen".

Die Autoren sagen, dass der nächste Schritt darin besteht, nach niedermolekularen Wirkstoffkandidaten zu suchen, die die störenden Proteine ??angreifen könnten.

Medizinische Nachrichten heute kürzlich über Gentherapie berichtet, die Menschen mit CF helfen könnte.

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