Новое исследование ученых EPFL показывает, что возрастное снижение двигательных способностей у плодовых мух можно противодействовать за счет усиления экспрессии белка Trio, что предполагает потенциальные методы лечения возрастного снижения двигательных способностей.

С возрастом мы страдаем от заметного снижения двигательных способностей, что влияет на качество нашей жизни и независимость. Это можно объяснить изменениями, происходящими в нервно-мышечных соединениях — критических точках, где нервные клетки взаимодействуют с мышцами.

Ухудшение двигательных способностей тесно связано с дегенерацией двигательных синаптических терминалей, через которые сигналы передаются от нервов позвоночника к мышцам. С возрастом терминали подвергаются структурной фрагментации, что снижает высвобождение нейротрансмиттеров, что имеет решающее значение для инициации мышечных движений. В конечном итоге это приводит к снижению двигательной способности, особенно при напряженных движениях.

Теперь исследование, проведенное группой Брайана Маккейба из EPFL, обнаружило возможный способ предотвратить это. Исследование показало, что белок Trio, который регулирует структуру синапсов , уменьшается у стареющих плодовых мух (Drosophila melanogaster), вызывая снижение двигательных способностей. Однако увеличение Трио сохраняет целостность двигательных синапсов и задерживает ухудшение двигательной силы.

Исследование, опубликованное в Cell Reports, предлагает многообещающие перспективы для будущих терапевтических стратегий.

Команда впервые обнаружила, что уровень трио в моторных синапсах снижается с возрастом. Опираясь на это, исследователи сосредоточились на эффектах протеинового трио путем генетического увеличения его экспрессии у стареющих плодовых мух. Это позволило им изучить, как уровни белка влияют на структурную и функциональную стабильность нервно-мышечных соединений.

Используя конфокальную микроскопию , исследователи визуализировали и оценили структурную стабильность нервно-мышечных соединений , ключевого фактора в поддержании двигательной функции. После этого они провели биохимические анализы для количественной оценки уровней белка и активности в этих синапсах, что позволило получить детальное понимание того, как повышенная экспрессия Trio влияет на биохимический ландшафт стареющих клеток.

Исследование показало, что мухи с повышенным уровнем трио демонстрировали значительно лучшие двигательные способности в среднем возрасте по сравнению с контрольной группой. Повышение уровня Trio поддерживало синаптические структуры, предотвращало их фрагментацию и позволяло синапсам поддерживать высокие скорости высвобождения нейротрансмиттеров при интенсивных стимулах, как у молодых мух.

В работе подчеркивается важная роль целостности синапсов в поддержании двигательной функции с возрастом. Усиление белка Trio может стабилизировать синаптическую архитектуру, а это означает, что можно смягчить снижение двигательных способностей с возрастом. Полученные данные открывают новые возможности для терапевтических вмешательств, направленных на деградацию синапсов при возрастных двигательных нарушениях.