Eichhörnchen bieten Hinweise auf neue Behandlungen für Schlaganfall

Überwinterte Erdhörnchen haben Hinweise auf neue Behandlungen für Hirnschäden durch Schlaganfall zur Verfügung gestellt.

Überwinterte Erdhörnchen haben Hinweise auf neue Behandlungen für Hirnschäden durch Schlaganfall zur Verfügung gestellt. Während die Gehirne der Tiere während des Winterschlafs eine dramatisch reduzierte Durchblutung erfahren, kommen die Eichhörnchen, wie menschliche Patienten nach einer bestimmten Art von Schlaganfall, aus ihren ausgedehnten Nickerchen hervor und leiden nicht unter schlechten Auswirkungen. Jetzt identifizierte ein Team von NIH-finanzierten Wissenschaftlern ein potenzielles Medikament, das den Gehirnen ischämischer Schlaganfallpatienten die gleiche Widerstandsfähigkeit verleihen könnte, indem es die Zellveränderungen imitiert, die die Gehirne dieser Tiere schützen. "Seit Jahrzehnten suchen Wissenschaftler erfolglos nach einer effektiven Gehirn-schützenden Schlaganfall-Therapie. Wenn die in dieser Studie identifizierte Verbindung den Gewebetod erfolgreich reduziert und die Erholung in weiteren Experimenten verbessert, könnte dies zu neuen Ansätzen für die Konservierung von Gehirnzellen nach einem ischämischen Schlaganfall führen ", sagte die Forscherin Francesca Bosetti.

Gegenwärtig ist der einzige Weg, Schlaganfall-induzierten Zelltod zu minimieren, das Gerinnsel so schnell wie möglich zu entfernen. Eine Behandlung, die Gehirnzellen helfen soll, einen Schlaganfall-induzierten Mangel an Sauerstoff und Glukose zu überleben, könnte die Patientenergebnisse dramatisch verbessern, aber es gibt keine solchen neuroprotektiven Mittel für Schlaganfallpatienten. Kürzlich haben Forscher um John Hallenbeck herausgefunden, dass ein zellulärer Prozess namens SUMOylierung in einer bestimmten Art von Erdhörnchen während des Winterschlafs übersteuert. Hallenbeck vermutete, dass die Gehirne der Tiere den durch den Winterschlaf verringerten Blutfluss überlebten, und nachfolgende Experimente an Zellen und Mäusen bestätigten seinen Verdacht. Muss diese 6 behandelbaren Risikofaktoren für Schlaganfall lesen

SUMOylierung tritt auf, wenn ein Enzym eine molekulare Markierung, die als kleiner Ubiquitin-artiger Modifikator (SUMO) bezeichnet wird, an ein Protein bindet, wodurch seine Aktivität und Position in der Zelle verändert wird. Andere Enzyme, die SUMO-spezifische Proteasen (SENPs) genannt werden, können diese Markierungen dann ablösen, wodurch die SUMOylierung verringert wird. Erstautor Joshua Bernstock und seine Kollegen untersuchten, ob eines von über 4.000 Molekülen aus den NCATS-Small-Molecule-Sammlungen die SUMOylierung verstärken könnte, indem ein SENP namens SENP2 blockiert würde, das die Zellen theoretisch vor einem Mangel an lebenserhaltenden Substanzen schützen würde. Wussten Sie, die erste Stunde nach einem Schlaganfall ist entscheidend für die Vermeidung von Lähmungen

Die Forscher verwendeten zuerst einen automatisierten Prozess, um zu untersuchen, ob die Verbindungen verhinderten, dass SENP2 die Verbindung zwischen einer winzigen Metallperle und einem künstlichen SUMO-Protein im Labor von Wei Yang, Ph.D., dem anderen leitenden Autor der Studie und einem außerordentlichen Professor, löste an der Duke-Universität in Durham, NC. Dieses System, zusammen mit der Computermodellierung und weiteren Tests, die sowohl innerhalb als auch außerhalb von Zellen durchgeführt wurden, reduzierte die Tausenden von Kandidatenmolekülen auf acht, die an SENP2 in Zellen binden konnten und nicht toxisch waren. Zwei davon - Ebselen und 6-Thioguanin - erhöhten dann die SUMOylierung in Rattenzellen und hielten sie in Abwesenheit von Sauerstoff und Glukose am Leben.

Ein abschließendes Experiment zeigte, dass Ebselen die SUMOylierung in den Gehirnen gesunder Mäuse stärker anregte als bei einer Kontrollinjektion. 6-Thioguanin wurde nicht getestet, da es ein Chemotherapeutikum mit Nebenwirkungen ist, die es als mögliche Schlaganfallbehandlung ungeeignet machen. Die Forscher wollen nun testen, ob Ebselen die Gehirne von Tiermodellen des Schlaganfalls schützen kann. Da SUMOylierung eine Vielzahl von Molekülen beeinflusst, glaubt Bernstock, dass der Ansatz seiner Gruppe ähnliche Versuche zur Behandlung von neurologischen Zuständen anregen könnte, indem er auf Wege mit weitreichenden Auswirkungen abzielt. Er hofft auch, dass es andere veranlassen wird, auf natürliche Modelle zu schauen, wie er und Hallenbeck mit dem Ziesel getan haben. Die Studie erscheint in Das FASEB Journal.

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