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생물정보학 및 실험적 접근법을 이용해서, 미토콘드리아를 손상에 잘 견디도록 만들면 알츠하이머병과 같은 아밀로이드(amyloid) 독성에 의한 질병들을 멈출 수 있다는 것이 밝혀졌다. 여전히 치유법이 없어서, 알츠하이머병은 공중 보건 체계에 상당한 부담을 주고 있다. 대부분의 치료는 아밀로이드 플라크의 형성을 줄이는데 집중하고 있지만, 이런 접근법은 결정적이지 않다. 과학자들은 대안적인 치료 전략을 찾고 있는데, 그 중의 하나가 알츠하이머병을 대사 질환으로 보는 것이다. 미토콘드리아는 에너지를 생산하는 세포의 발전소이며, 대사에서 중요하다. 쥐와 유충을 모형으로 이용해서, 그들은 특정한 형태의 단백질 스트레스에 대항하는 미토콘드리아의 방어를 촉진하면 미토콘드리아 자체를 보호할 뿐만 아니라 아밀로이드 플라크의 형성을 줄일 수 있다는 것을 발견했다. 정상적인 노화와 알츠하이머병과 같은 노화와 관련된 질병에서, 세포는 점점 더 많은 손상을 입고 기능장애를 가진 미토콘드리아를 보호하고 대체하는데 어려움을 겪는다. 미토콘드리아가 뇌 세포들에 에너지를 제공하기 때문에, 알츠하이머병에서 미토콘드리아를 보호하지 않고 두면 뇌 손상을 촉진해서, 몇 년에 걸쳐서 기억 손상과 같은 증상이 나타나게 된다. 과학자들은 미토콘드리아의 질을 조절하는 두 가지 기전을 확인했다. ldquo;미토콘드리아의 접히지 않은 단백질 반응(UPRmt)은 스트레스 자극으로부터 미토콘드리아를 보호한다. 미토파지(mitophagy)는 결함이 있는 미토콘드리아를 재활용하는 과정이다. 둘 다 질병 중에 과도한 미토콘드리아의 손상을 지연시키거나 막는데 중요하다. 알츠하이머병 환자의 뇌에서 미토콘드리아가 제대로 작동하지 않는 것은 한동안 알려져 있었지만, 이것은 미토콘드리아가 품질 제어 경로들을 촉진함으로써 실제로 그 질병과 싸운다는 첫번째 증거이다. 미토콘드리아의 이 방어 및 재활용 경로는 기생충인 C. elegans로부터 인간에 이르기까지 유기체에서 필수적이다. 그 팀은 알츠하이머병의 선충 모형(C. elegans)에서 UPRmt와 미토파지 방어 체계를 켤 수 있는 비타민 nicotinamide riboside (NR)과 항생제 독시사이클린(doxycycline)과 같은 잘 확립된 화합물들을 시험했다. 그 약물에 노출되었을 때 건강과 기능, 수명이 크게 늘어났고, 플라크 형성도 크게 줄었다. 그들은 배양된 인간 신경 세포에서도 비슷한 향상을 관찰했다. 알츠하이머병의 쥐 모형에서도 미토콘드리아의 기능이 크게 향상되고 아밀로이드 플라크의 수가 줄었다. 놀랍게도 쥐의 인지 기능도 정상화되었다. 이것은 임상적 관점에서 큰 의미를 가진다. 그 전략은 알츠하이머병에서, 그리고 상당한 미토콘드리아 및 대사 결함을 가지는 파킨슨병과 같은 다른 질병에서 신경퇴행의 진행을 늦추는데 새로운 치료적 접근법을 제공한다. |
