תקציר

מחלת הנטינגטון היא מחלה ניוונית קטלנית של מערכת העצבים הנגרמת על ידי הרחבת קידוד C-A-G החוזר על עצמו ומקודד פוליגלוטאמין בחלבון הנטינגטין. רצף מורחב זה של פולי-גלוטאמין גורם להפרעה בהתקפלות התקינה של החלבון, כך ששיירים אלה של רצפי הגלוטמין נצברים במוח באגרגטים ואוליגומרים, ומשרים מוות עצבי באמצעות מנגנונים שעדיין אינם ברורים עד הסוף. במחלת הנטינגטון הסטריאטום נפגם באופן מועדף, ומוביל לליקויים הקוגניטיביים ההרסניים ולתנועות החריגות.

בעבודה זו אתמקד בהשערה שפגמים במיטוכונדריה הינם בעלי תפקיד מפתח בהליך הניוון במחלת הנטינגטון, לשם כך אציג מחקרים שונים (וסקירות) שהשתמשו במודלים תאיים, מודלים של בעלי חיים, ושל ניתוח מוח לאחר המוות של חולי הנטינגטון.

בפרק הראשון אציג את מחקרם של  Shirendeb et al (2012) שהמחיש במוח לאחר המוות של חולי הנטינגטון שאגרגטים ואוליגומרים של פוליגלוטאמין מוטנטיים הם רעילים, מאחר והם פוגעים באברונים תת תאיים, וביניהם המיטוכונדריה בתאי עצב של חולי הנטינטון, אשר  עקב כך נגרמת דינמיקה חריגה של המיטוכונדריה (פיצול מוגזם של המיטוכונדריה) הגוררת תחבורה אקסונלית פגומה, ניוון סינפטי סלקטיבי ופגמי אנרגיה בתאי עצב של חולי הנטינגטון. בפרק השני אציג שגם הביוגנזה של המיטוכונדריה במחלת הנטינגטון משתנה באמצעות מנגנונים המעורבים בוויסות כלפי מטה של PGC-1α. אנומליות זו משנה בהדרגה את יעילות שרשרת הנשימה והזירחון החמצוני, ולכן בפרק השלישי אתמקד ואציג את מחקרם של Damiano et al. (2013) על כך שפעילות קומפלקס המיטוכונדריאלי II  של שרשרת העברת אלקטרונים מצטמצמת באופן מועדף בסטריאטום של חולי הנטינגטון, זאת על סמך ביטוי מופחת של שתי תת-יחידות שלו: תת יחידה ברזל-גופרית,  ותת יחידה  FAD, במודלים גנטיים שונים של מחלת הנטינגטון המבטאים שברי טרמינלN- של מוטצית הנטינגטין. בפרק הרביעי אציג את רגישותה המוגברת של המיטוכונדריה לאיתותים אפופטוטיים ולשם כך אציג את מחקרם של Wang et al. (2003) אשר הדגימו במודל תאי סטריאטום של מחלת הנטינגטון ובעכברי R6/2, את הקשר בין התקדמות מוות תאי ובכך התקדמות מחלת הנטינגטון הן בעזרת גיוס של מסלול מוות תאי שאינו תלוי ב caspase מיטוכונדריאלי והן במסלול תלוי caspase, ושהתרופה האנטיביוטית מינוציקלין מעכבת את מסלולי המוות התאי הללו במודלים של מחלת הנטינגטון. לאורך העבודה לאור ממצאי המחקרים אציין גישות ואסטרטגיות טיפוליות במחלת הנטינגטון. לבסוף, אסכם ואציג את מסקנותי לגבי הקשר בין תפקוד המיטוכונדריה לבין התקדמות מחלת הנטינגטון.

תוכן עניינים

תקציר 3
א. מבוא 4
ב. דינמיקה חריגה של המיטוכונדריה במחלת הנטינגטון 6
1. קשר בין דינמיקה חריגה של המיטוכונדריה ואוליגמרים של מוטציית הנטינגטין במחלת הנטינגטון 6
הדינמיקה של המיטוכונדריה 6
דינמיקה חריגה של המיטוכונדריה במחלת הנטינגטון 7
אוליגומרי מוטצית הנטינגטין ודינמיקה חריגה של המיטוכונדריה 8
2. השלכות דינמיקה חריגה של המיטוכונדריה במחלת הנטינגטון 8
נזק חמצוני ל DNA בחולי הנטינגטון 8
תחבורה אקסונלית פגומה של המיטוכונדריה בתאי עצב במחלת הנטינגטון 8
נזק סינפטי במחלת הנטינגטון 9
ג. תפקוד לקוי של רגולטור ביוגנזת המיטוכונדריה PGC-1α במחלת הנטינגטון 10
שפעול PGC-1α מגן עצבי 10
ד. פגם בקומפלקס מיטוכונדריאלי II במודלים גנטיים של מוטצית הנטינגטין 11
הרכב פגום של קומפלקס מיטוכונדריאלי II בנוכחות מוטצית הנטינגטין 11
הקשר בין אובדן פעילות C-II למוטציית הנטינגטון 11
ביטוי יתר של תת יחידות Ip ו Fp של C-II הוא מגן עצבי כנגד מוטציית הנטינגטין בתאים חיים. 12
ה. רגישות מוגברת לגירויים אפופטיים בתאי מוטצית הנטינגטין 13
מינוציקלין מעכב מסלול מוות תאי במודלים של מחלת הנטינגטון 14
ו. דיון ומסקנות 15
ז. ביבליוגרפיה 16