Parkinsonova bolest: Zašto moždane stanice umiru?
Istraživači su otkrili da molekula za koju je već poznato da je važna za druge funkcije stanica također može poslužiti kao meta protiv Lewyjevih tijela, a to su otrovne naslage proteina koje se nakupljaju u mozgu kod Parkinsonove bolesti.
Molekula, koja se naziva kardiolipin, bitna je membranska komponenta mitohondrija, a to su maleni moćnici unutar stanica koji im daju energiju i pomažu u pokretanju metabolizma.
Lewyjeva tijela jedno su obilježje Parkinsonove bolesti. Sadrže otrovne nakupine alfa-sinukleina i druge proteine koji se nisu pravilno savili.
U radu koji je sada objavljen u časopisu Prirodne komunikacije, istraživači sa Sveučilišta Guelph u Kanadi opisuju kako su otkrili "novi mehanizam" u kojem kardiolipin presavija alfa-sinuklein.
Također su otkrili da kardiolipin "može izvući" alfa-sinuklein iz otrovnih nakupina i ponovno ga preklopiti, "čime učinkovito puferira" ili odgađa napredak toksičnosti proteina.
"Utvrđivanje presudne uloge koju kardiolipin igra", napominje stariji autor studije Scott D. Ryan, profesor sa sveučilišnog Odjela za molekularnu i staničnu biologiju, "držeći alfa-sinuklein] funkcionalnim sredstvima da kardiolipin može predstavljati novu metu za razvoj terapija protiv Parkinsonove bolesti. "
Mehanizam alfa-sinukleina nije jasan
Parkinsonova bolest je poremećaj gubitka mozga koji se s vremenom pogoršava. Najčešći simptomi stanja uključuju drhtanje, ukočenost mišića, poremećenu ravnotežu i koordinaciju te usporenost pokreta.
Također ima simptome koji nisu povezani s kretanjem, a koji uključuju - ali nisu ograničeni na - anksioznost, depresiju, poremećaj spavanja, zatvor i umor.
U svijetu živi više od 10 milijuna ljudi s Parkinsonovom bolesti, uključujući oko milijun u Sjedinjenim Državama i 100.000 u Kanadi.
Bolest uglavnom napada nakon 50. godine života, iako se u 10 posto slučajeva može javiti i ranije.
Glavna razlika između Parkinsonove bolesti i ostalih poremećaja kretanja je ta što je prva uzrokovana smrću stanica koje proizvode dopamin u mozgu substantia nigra.
Dopamin je molekula prenosnika, ili neurotransmiter, koji pomaže u kontroli pokreta. Mnogi tretmani Parkinsonovog cilja imaju za cilj povećati razinu dopamina u mozgu.
Iako je pogrešno presavijeni alfa-sinuklein značajka Lewyjevih tijela - čija prisutnost prethodi smrti dopaminskih stanica kod Parkinsonove bolesti - specifični mehanizam donekle je nejasan.
Međutim, ono što znamo jest da je alfa-sinuklein u svom normalnom obliku važan za zdravo funkcioniranje u stanicama.
Na primjer, postoje dokazi koji sugeriraju da je alfa-sinuklein važan za skladištenje i recikliranje neurotransmitera, a također može imati ulogu u kontroli enzima koji podižu razinu dopamina.
Kardiolipinov učinak smanjen u moždanim stanicama
Kako bi otkrili kako se moždane stanice nose s pogrešno presavijenim alfa-sinukleinom, prof. Ryan i njegovi kolege provodili su eksperimente koristeći ljudske matične stanice.
"Mislili smo", kaže prof. Ryan, "ako budemo mogli bolje razumjeti kako stanice normalno presavijaju alfa-sinuklein, možda ćemo moći iskoristiti taj proces za otapanje tih agregata i usporavanje širenja bolesti."
Istraživači su uspoređivali normalne matične stanice s onima oboljelih od Parkinsonove bolesti koji su nosili mutiranu verziju gena alfa-sinukleina.
Kroz ove eksperimente, tim je otkrio da se alfa-sinuklein veže za mitohondrije unutar moždanih stanica i da kardiolipin u mitohondrijima proteine pretapa u netoksične oblike, odgađajući tako proces toksičnosti alfa-sinukleina.
Znanstvenici su također otkrili da je "kapacitet puferiranja smanjen" u stanicama koje su imale mutirane oblike alfa-sinukleina koji dovode do obiteljske Parkinsonove bolesti.
Dakle, istraživači sugeriraju da je sposobnost kardiolipina da uspori ili zaustavi napredak toksičnosti alfa-sinukleina na kraju prevlada i dovodi do smrti stanica kod ljudi s Parkinsonovom bolešću.
Vjeruju da bi njihovi rezultati mogli dovesti do novog lijeka koji usporava napredovanje bolesti ciljajući ulogu kardiolipina u preklapanju alfa-sinukleina.
„Nada se“, kaže prof. Ryan, „da ćemo uspjeti spasiti lokomotorne deficite na životinjskom modelu. To je veliki korak prema liječenju uzroka ove bolesti. "
"Na temelju ovog nalaza, sada imamo bolje razumijevanje zašto živčane stanice umiru kod Parkinsonove bolesti i kako bismo mogli intervenirati."
Prof. Scott D. Ryan
