The activation of Mucolipin TRP channel 1 (TRPML1) protects motor neurons from L-BMAA neurotoxicity by promoting autophagic clearance.

Araştırma özeti

Kaynak özetin Türkçe makine çevirisi. Klinik kullanım öncesinde özgün yayınla karşılaştırılmalı; hekim incelemesi değildir. cc by

Otofaji-lizozom yolu da dahil olmak üzere hücresel boşluk mekanizmaları amyotrofik lateral sklerozda (ALS) bozulmuştur. Otofajinin düzenlenmesinde yer alan en önemli proteinlerden biri lizozomal Ca2+ kanalı Mukolipin TRP kanalı 1 (TRPML1). Bu nedenle, motor nöronların siyanobakteriyel nörotoksin beta-metilamino-L-alanine (L-BMAA) maruz kalmasıyla üretilen ALS/Parkinson-dementia kompleksinin nöronal modelinde TRPML1'in rolünü araştırdık. Bu koşullar altında L-BMAA, ER stresine ve hücre ölümüne yol açan endoplazmik retikulumun (ER) bir disfonksiyonunu indükler. Bu nedenle L-BMAA ile tedavi edilen motor nöronlarda lizozomlar ve ER arasında işlevsiz bir bağlantı olduğunu varsaydık. Burada, motor nöronal hücrelerde TRPML1 ve lizozomal protein LAMP1'in ER ile birlikte lokalize olduğunu gösterdik. Buna ek olarak, TRPML1, ER Ca2+ sensörü STIM1 ile eş-bağımsız hale geldi. Fonksiyonel olarak, TPML1 agonisti ML-SA1, motor nöronal hücrelerde doza bağlı bir şekilde lizozomal Ca2+ salınımını indükledi. SERCA inhibitörü tapsigargin, genetik olarak kodlanmış Ca2+ göstergesi GCaMP3-ML1 ile transfekte edilen hücrelerde lizozomal Ca2+ efflux ile ilişkili floresan sinyalini artırdı, böylece iki organel arasında bir etkileşim olduğunu düşündürdü. Dahası, L-BMAA'ya kronik maruz kalma, TRPML1 protein ekspresyonunu azalttı ve birincil motor nöronlarda hem lizozomal hem de ER Ca2 + homeostazında bir bozulma üretti. İlginçtir ki, ML-SA1'in erken aktivasyonu ile AMPK ve beclin 1, L-BMAA kaynaklı hücre ölümünden motor nöronları kurtardı ve ER stres işaretleyicisi GRP78'in ekspresyonunu azalttı. Son olarak, ML-SA1 otofaji ile ilgili proteinlerin birikimini azalttı p62 / SQSTM1 ve LC3-II L-BMAA ile tedavi edilen motor nöronlarda. Toplu olarak, TRPML1'in farmakolojik uyarılmasının otofajiyi artırarak ve ER stresini azaltarak L-BMAA kaynaklı toksisiteden motor nöronları kurtarabileceğini öne sürüyoruz.

Özgün kaynak özetini okuyun

Cellular clearance mechanisms including the autophagy-lysosome pathway are impaired in amyotrophic lateral sclerosis (ALS). One of the most important proteins involved in the regulation of autophagy is the lysosomal Ca2+ channel Mucolipin TRP channel 1 (TRPML1). Therefore, we investigated the role of TRPML1 in a neuronal model of ALS/Parkinson-dementia complex reproduced by the exposure of motor neurons to the cyanobacterial neurotoxin beta-methylamino-L-alanine (L-BMAA). Under these conditions, L-BMAA induces a dysfunction of the endoplasmic reticulum (ER) leading to ER stress and cell death. Therefore we hypothesized a dysfunctional coupling between lysosomes and ER in L-BMAA-treated motor neurons. Here, we showed that in motor neuronal cells TRPML1 as well as the lysosomal protein LAMP1 co-localized with ER. In addition, TRPML1 co-immunoprecipitated with the ER Ca2+ sensor STIM1. Functionally, the TRPML1 agonist ML-SA1 induced lysosomal Ca2+ release in a dose-dependent way in motor neuronal cells. The SERCA inhibitor thapsigargin increased the fluorescent signal associated with lysosomal Ca2+ efflux in the cells transfected with the genetically encoded Ca2+ indicator GCaMP3-ML1, thus suggesting an interplay between the two organelles. Moreover, chronic exposure to L-BMAA reduced TRPML1 protein expression and produced an impairment of both lysosomal and ER Ca2+ homeostasis in primary motor neurons. Interestingly, the preincubation of ML-SA1, by an early activation of AMPK and beclin 1, rescued motor neurons from L-BMAA-induced cell death and reduced the expression of the ER stress marker GRP78. Finally, ML-SA1 reduced the accumulation of the autophagy-related proteins p62/SQSTM1 and LC3-II in L-BMAA-treated motor neurons. Collectively, we propose that the pharmacological stimulation of TRPML1 can rescue motor neurons from L-BMAA-induced toxicity by boosting autophagy and reducing ER stress.

Bilimsel değerlendirme

Araştırma sorusu

Sorunun kapsamı orijinal çalışma üzerinden değerlendirilir.

Yöntem ve örneklem

Çalışma tasarımı ve örneklem için kaynak makaleyi kontrol edin.

Temel bulgular

Bu kayıt için editoryal olarak onaylanmış bulgu özeti henüz yayımlanmadı.

Sınırlılıklar

Sonuçların genellenebilirliği, yanlılık ve klinik anlamı ayrıca incelenmelidir.

Bibliyografik veriden yöntem, örneklem veya klinik sonuç çıkarımı yapılmaz.