Miért pusztulnak el az idegsejtek demenciában, és vajon lassítható‑e ez a folyamat? A Helmholtz Munich intézet és a Müncheni Műszaki Egyetem (TUM) kutatócsoportja, Prof. Marcus Conrad vezetésével a Cell folyóiratban számolt be arról, hogyan védekeznek az idegsejtek a ferroptotikus sejthalál ellen.

A vizsgálat középpontjában a glutation‑peroxidáz 4 (GPX4) nevű szelenoenzim áll, amely kulcsfontosságú a sejtkárosodás megelőzésében. Egyetlen genetikai változás, amely a GPX4 működését érinti, súlyos, korai kezdetű demenciát okozhat gyermekeknél. Normál működés esetén az enzim egy rövid fehérjehurkot – amit a kutatók „uszonyként” írnak le – illeszt a neuronok membránjába, így képes semlegesíteni a lipid‑peroxidokat, amelyek egyébként károsítanák a sejtet.

„A GPX4 egy kicsit olyan, mint egy szörfdeszka. Az uszonya a sejtmembránba merülve halad végig a belső felszínen, és közben gyorsan méregteleníti a lipid‑peroxidokat.”

Amikor a mutáció miatt az enzim nem tud megfelelően beilleszkedni a membránba, a lipid‑peroxidok felhalmozódnak, a membrán sérülékennyé válik, beindul a ferroptózis, a sejt szétszakad, és az idegsejtek elpusztulnak – írja a Sciencedaily.

A kutatás három amerikai gyermek esetéből indult ki, akiknél ritka, korai gyermekkori demenciát diagnosztizáltak. Mindhármuknál ugyanazt a GPX4 génváltozatot, az R152H mutációt azonosították. A tudósok az egyik gyermek sejtjeit visszaalakították őssejt‑szerű állapotba, majd ezekből kortikális neuronokat és háromdimenziós agyi organoidokat hoztak létre.

Az R152H variánst egérmodellbe is beültették, ahol a módosított GPX4 enzim fokozatosan súlyos motoros problémákat, jelentős idegsejtvesztést és erős neuroinflammációt okozott. A fehérjeszintek vizsgálata pedig olyan változásokat mutatott, amelyek az Alzheimer‑kórban is megfigyelhetők. Ez arra utal, hogy a ferroptotikus stressz nemcsak ritka gyermekkori betegségekben, hanem a gyakoribb demenciákban is szerepet játszhat.