Naslov
Ispitivanje uloge proteaze BACE1 u patogenezi rijetke nasljedne neurodegenerativne Niemann- Pickove bolesti tipa C
(Elucidating the role of a protease BACE1 in the pathogenesis of a rare neurodegenerative disorder Niemann-Pick type C)

Autori
Rastija, Ana

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, doktorska disertacija

Fakultet
Odjel za biotehnologiju

Mjesto
Rijeka

Datum
21.03

Godina
2023

Stranica
149

Mentor
Katušić Hećimović, Silva ;

Ključne riječi
BACE1 ; Niemann-Pick tip C ; Alzheimarova bolest ; lipidomika ; endolizosomski transport ; rijetke bolesti ; neurodegeneracija ; neuroinflamacija
(BACE1 ; Niemann-Pick type C ; Alzheimer's disease ; lipidomics ; endolysosomal transport ; rare disease ; neurodegeneration ; neuroinflammation)

Sažetak
Bolest Niemann-Pick tipa C (NPC) je rijetka nasljedna neurodegenerativna bolest nakupljanja slobodnog kolesterola i drugih lipida uzrokovana mutacijama u genu NPC1 ili NPC2, koja pokazuje niz patoloških sličnosti s kompleksnom Alzheimerovom bolesti (AB). Naša prethodna istraživanja su utvrdila povišeno djelovanje ključnog enzima u AB, proteaze BACE1, u NPC modelima. Stoga je cilj ovog doktorskog rada bio istražiti molekularnu pozadinu uočenog efekta te ispitati učinak inhibicije BACE1 na patološke karakteristike bolesti. Također, cilj je bio analizirati lipidom kako bi se utvrdile najranije promjene lipida odgovorne za različitu vulnerabilnost moždanih regija i disfunkciju endosoma u NPC bolesti. Korištene su primarne kulture neurona, kulture organotipskih rezova mozgova te moždane regije hipokampusa i malog mozga miševa koji imaju spontanu mutaciju u genu NPC1 tei ne sintetiziraju proteina NPC1 (miševi NPC1) i miševa divljeg tipa (wt, od engl. wild type). U neuronima miševa NPC1 u odnosu na wt detektirana je povećana proteoliza supstrata BACE1- Sez6L i Sez6. Imunocitokemijska analiza je pokazala nakupljanje ovih supstrata u ranim endosomima NPC1 neurona. Promijenjen smještaj Sez6 i Sez6L u ranim endosomima je potvrđen i frakcioniranjem endolizosoma u moždanim regijama hipokampusa i malog mozga miševa NPC1. Interesantno, tretman inhibitorom BACE1 je djelomično popravio patološke značajke bolesti NPC, uključujući smanjenje nakupljanja Sez6 i Sez6L, smanjenje veličine vezikula ranih endosoma te smanjenje ukupne razine proteina tau u neuronima NPC1, kao i smanjenje neuroinflamacije (aktivacije astrocita i mikroglija) u kortiko- hipokamplanim rezovima miševa NPC1. Nadalje, analiza lipidoma je utvrdila da već u asimptomatskoj fazi bolesti postoji značajna razlika u distribuciji i razini određenih lipida u malom mozgu i hipokampusu, te u ranim endosomima miševa NPC1 u odnosu na wt. Ovo istraživanje je utvrdilo disfunkciju proteaze BACE1 i njenih supstrata te njihovu potencijalnu ulogu u patogenezi bolesti NPC. Uočene promjene sastava lipida moždanih regija i ranih endosoma mogu doprinijeti razvoju patoloških promjena u bolesti NPC.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Temeljne medicinske znanosti

POVEZANOST RADA