Kis tRNS-töredékek és Alzheimer-kór

A Cell Metabolism folyóiratban március 7-én jelent meg a University of Science and Technology of China kutatóinak cikke, amelyben glutamát tRNS-töredékek kritikus szerepét írták le az agy öregedésének és az Alzheimer-kór kialakulásának folyamatában. A tanulmány szerint a glutaminerg neuronok mitokondriumaiban a glu-5'tsRNA-CTC, egy transzfer-RNS-eredetű kis RNS (tsRNS) korfüggő felhalmozódása figyelhető meg, amely a nukleárisan kódolt tRNSGlu-ból származik. Ez a kóros felhalmozódás károsítja a mitokondriális fehérje transzlációt és a cristae szerkezetét, végső soron felgyorsítva az agy öregedésével járó természetes és az Alzheimer-kór progressziójával együtt járó patologikus folyamatokat.

Az agy öregedése elkerülhetetlen természetes folyamat, amely a kognitív funkciók csökkenéséhez vezet, a neurodegeneratív Alzheimer-kór pedig az időskori demencia leggyakoribb oka. Korábbi kutatások már kimutatták, hogy a mitokondriumok működési zavarai szorosan összefüggnek az agy öregedésével, valamint az Alzheimer-kór kialakulásával és progressziójával egyaránt.

A mostani kutatás eredményei szerint a mitokondriális Glu-5'tsRNS-CTC megzavarja az mt-tRNALeu és a leucil-tRNS-szintetáz 2 (LARS2) kötődését, károsítva az mt-tRNALeu aminoacilációját és a mitokondriálisan kódolt fehérjetranszlációt. A mitokondriális transzláció hibái a következő lépésben megzavarják a cristae-architektúrát, ami a glutamináztól (GLS) függő glutaminképződés károsodását és csökkent szinaptikus glutamátszintet eredményez. A kutatók következtetése szerint a Glu-5'tsRNS-CTC szintjének csökkentése megvédheti az öregedő agyat a mitokondriális cristae, a glutamin metabolizmus, a szinaptikus struktúra, és a memóriafunkciók károsodásaitól.

A kutatás rávilágít a glutamát-tRNS fragmentumok döntő szerepére az agy öregedésében és az Alzheimer-kór kialakulásában, ezzel új megközelítést nyújthat a kognitív hanyatlás elleni terápiák kifejlesztésében.

A kutatók már meg is kezdték ezeknek az új ismereteknek a gyakorlati alkalmazását: olyan antiszensz oligonukleotidokat terveztek, amelyek pontosan ezeket a tRNS-fragmentumokat célozták meg, majd idős egér modellszervezetek agyába fecskendezték a hatóanyagot. Az előzetes eredmények szerint ez a beavatkozás jelentősen enyhítette az idős egerek tanulási és memóriazavarait.

Írásunk az alábbi közlemények alapján készült:

Study reveals key role of glutamate tRNA fragments in brain aging and Alzheimer's disease

Aging-induced tRNAGlu-derived fragment impairs glutamate biosynthesis by targeting mitochondrial translation-dependent cristae organization

Irodalmi hivatkozás:

Dingfeng Li et al, Aging-induced tRNAGlu-derived fragment impairs glutamate biosynthesis by targeting mitochondrial translation-dependent cristae organization, Cell Metabolism (2024). DOI: 10.1016/j.cmet.2024.02.011