Parkinsonova choroba: Prečo odumierajú mozgové bunky?
Vedci zistili, že molekula, o ktorej je už známe, že je dôležitá pre ďalšie bunkové funkcie, môže slúžiť aj ako cieľ proti Lewyho telieskam, čo sú toxické bielkovinové usadeniny, ktoré sa hromadia v mozgu pri Parkinsonovej chorobe.
Molekula, nazývaná kardiolipín, je nevyhnutnou membránovou súčasťou mitochondrií, čo sú malé elektrárne vo vnútri buniek, ktoré im dodávajú energiu a pomáhajú riadiť metabolizmus.
Lewyho telieska sú jedným z charakteristických znakov Parkinsonovej choroby. Obsahujú toxické zhluky alfa-synukleínu a ďalších bielkovín, ktoré sa nesprávne zložili.
V článku, ktorý je teraz uverejnený v časopise Komunikácia o prírode, vedci z University of Guelph v Kanade popisujú, ako objavili „nový mechanizmus“, pri ktorom kardiolipín skladá alfa-synukleín.
Tiež zistili, že kardiolipín „dokáže vytiahnuť“ alfa-synukleín z toxických zhlukov a opätovne ho zložiť, čím „účinne tlmí“ alebo oddialuje vývoj toxicity proteínu.
„Identifikácia kľúčovej úlohy, ktorú kardiolipín hrá,“ poznamenáva hlavný autor štúdie Scott D. Ryan, ktorý je profesorom na univerzite na Katedre molekulárnej a bunkovej biológie, „pri udržiavaní funkčných prostriedkov [alfa-synuclein] môže kardiolipín predstavovať nový cieľ rozvoja. terapií proti Parkinsonovej chorobe. “
Mechanizmus alfa-synukleínu je nejasný
Parkinsonova choroba je porucha plytvajúca mozgom, ktorá sa časom zhoršuje. Medzi najčastejšie príznaky stavu patrí tras, svalová rigidita, porucha rovnováhy a koordinácie a pomalý pohyb.
Má tiež príznaky, ktoré nesúvisia s pohybom, medzi ktoré patria okrem iného úzkosť, depresia, poruchy spánku, zápcha a únava.
Po celom svete žije s Parkinsonovou chorobou viac ako 10 miliónov ľudí, z toho asi 1 milión v Spojených štátoch a 100 000 v Kanade.
Ochorenie väčšinou udrie po 50. roku života, hoci v 10 percentách prípadov môže vzniknúť skôr.
Hlavný rozdiel medzi Parkinsonovou chorobou a inými pohybovými poruchami je ten, že prvý je spôsobený smrťou buniek produkujúcich dopamín v oblasti mozgu substantia nigra.
Dopamín je molekula posla alebo neurotransmiter, ktorý pomáha riadiť pohyb. Cieľom mnohých spôsobov liečby Parkinsonovej choroby je zvýšiť hladinu dopamínu v mozgu.
Aj keď nesprávne zložený alfa-synukleín je znakom Lewyho teliesok - ktorých prítomnosť predchádza smrti dopamínových buniek pri Parkinsonovej chorobe - špecifický mechanizmus je trochu nejasný.
Čo však vieme, je to, že vo svojej normálnej forme sa alfa-synukleín javí ako dôležitý pre zdravé fungovanie buniek.
Existujú napríklad dôkazy, ktoré naznačujú, že alfa-synukleín je dôležitý pre skladovanie a recykláciu neurotransmiterov a môže tiež hrať úlohu pri kontrole enzýmov, ktoré zvyšujú hladinu dopamínu.
Účinok kardiolipínu znížený v mozgových bunkách
Ryan a jeho kolegovia uskutočnili experimenty s použitím ľudských kmeňových buniek, aby zistili, ako sa mozgové bunky vyrovnávajú s nesprávne zloženým alfa-synukleínom.
„Mysleli sme si,“ hovorí profesor Ryan, „ak dokážeme lepšie pochopiť, ako bunky normálne skladajú alfa-synukleín, môžeme tento proces využiť na rozpustenie týchto agregátov a spomalenie šírenia choroby.“
Vedci porovnali normálne kmeňové bunky s bunkami ľudí s Parkinsonovou chorobou, ktorí niesli mutovanú verziu génu pre alfa-synukleín.
Prostredníctvom týchto experimentov tím objavil, že alfa-synukleín sa viaže na mitochondrie vo vnútri mozgových buniek a že kardiolipín v mitochondriách preformuluje proteín do netoxických foriem, čo oneskoruje proces toxicity alfa-synukleínu.
Vedci tiež zistili, že „tlmivá kapacita je znížená“ v bunkách, ktoré mali mutované formy alfa-synukleínu, ktoré vedú k familiárnej Parkinsonovej chorobe.
Vedci teda tvrdia, že schopnosť kardiolipínu spomaliť alebo zastaviť vývoj toxicity na alfa-synukleín je nakoniec ohromená a vedie k smrti buniek u ľudí s Parkinsonovou chorobou.
Veria, že ich výsledky by mohli viesť k novému lieku, ktorý spomalí progresiu ochorenia zameraním sa na úlohu kardiolipínu pri skladaní alfa-synukleínu.
„Dúfame,“ hovorí profesor Ryan, „že budeme schopní zachrániť pohybový deficit na zvieracom modeli. Je to veľký krok k liečbe príčiny tejto choroby. “
"Na základe tohto zistenia máme teraz lepšie pochopenie toho, prečo nervové bunky umierajú pri Parkinsonovej chorobe a ako by sme mohli zasiahnuť."
Scott D. Ryan
