The role of autophagy in neurodegenerative processes

Abstract

The characteristics of many neurodegenerative diseases including Alzheimer's, Parkinson's and Huntington's disease is the accumulation of proteins and damaged organelles in the cytoplasm. Unfortunately, they are not sufficiently eliminated by autophagy. The basal autophagy, that maintains the cellular homeostasis, is disturbed in neurodegeneration. The process of autophagy becomes saturated and unable to remove all the toxic substances. Therefore, other degradation mechanisms are activated, aiming to restore the homeostasis. However, the neuronal cells are damaged under certain conditions leading to their death. The reduction in the number of neurons in specific brain areas may cause severe ataxias and dementias. Better understanding of autophagocytosis and its role v pathogenesis of neurodegenerative diseases may contribute to more effective treatment of these serious diseases in the future. Key words: autophagy, neurodegeneration, Alzheimer's disease, Parkinson's disease, Huntington's disease

Pro neurodegenerativní onemocnění, jako je Alzheimerova, Parkinsonova a Huntingtonova choroba, je charakterictická akumulace proteinů a nefunčních organel v cytoplasmě, které nejsou dostatečně odstraněny pomocí autofagocytózy. Ukazuje se, že bazální autofagocytóza, která za normálních podmínek zajišťuje homeostázu vnitřního prostředí, je narušena. Proces autofagocytózy není schopen odstranit všechny toxické částice při větším množství z důvodu úplné saturace tohoto systému a tak dojde k aktivaci jiných degradačních mechanismů, které mohou vést k obnovení homeostázy. Ovšem za některých okolností dochází k poškození neuronů, které vedou k jejích ztrátě. Úbytek neuronů v konkrétní oblasti mozku vede k pohybovým problémům i demenci. Lepší pochopení autofagocytózy a její role v patogenezi neurodegenerativních onemocnění by mohlo přispět k budoucí účinnější terapii těchto závažných chorob. Klíčová slova: autofagocytóza, neurodegenerace, Alzheimerova choroba, Parkinsonova choroba, Huntingtonova choroba