Марганець та Паркінсон: Механізм може пояснити зв'язок
Нове дослідження, опубліковане в журналі Наукова сигналізаціядетально описує механізм, за допомогою якого вплив марганцю може спричинити неправильне формування білка в мозку - що, в свою чергу, може призвести до симптомів, подібних до Паркінсона. Отримані дані можуть дозволити більш ранній діагноз неврологічного стану.
Марганець - основна поживна речовина, яка присутня в “бобових, ананасах, квасолі, горіхах, чаї та зернах”.
В організмі людини марганець сприяє регулюванню рівня цукру в крові, формуванню кісток та імунітету.
Однак вплив надмірного рівня марганцю може спровокувати подібні до Паркінсона неврологічні симптоми.
Марганець накопичується в області базальних гангліїв мозку.
Про ці зв’язки між марганцем та Паркінсоном дослідники знають десятки років, але нові дослідження допомагають з’ясувати механізми цих асоціацій.
Очолювала нове дослідження Ануманта Кантасами, обдарована кафедра нейротоксикології Лінди Ллойд в Університеті штату Айова в Еймісі.
Марганець допомагає переносити несправний білок
Хвороба Паркінсона характеризується скупченнями, утвореними неправильно складеним білком альфа-синуклеїну. Ці білкові агрегати токсичні для нейронів.
Кантасамі та його колеги вирішили дослідити, як ці білки, що неправильно складаються, можуть взаємодіяти з марганцем, щоб викликати прогресування хвороби Паркінсона.
Для цього вони вивчили дані зразків мишей та сироватки крові, зібраних у восьми зварників. Як група, у зварників підвищений ризик тривалого впливу марганцю. Дослідження також обстежило контрольну групу з 10 осіб.
Аналізи показали, що у зварників, які перебувають під впливом марганцю, підвищений рівень неправильно складеного альфа-синуклеїну, що підвищує ризик розвитку Паркінсона.
Додаткові тести на культурі клітин показали, що неправильно складений альфа-синуклеїн виділяється через позаклітинний простір через невеликі везикули, які називаються екзосомами. Іншими словами, везикули дозволяли білкам подорожувати від клітини до клітини і далі поширювати неправильно складений білок.
Вчені також виділили екзосоми, що містять альфа-синуклеїн, з клітин, що експресують альфа-синуклеїн, які зазнавали впливу марганцю, і доставляли їх в область мозку у мишей, яка називається corpus striatum. Це викликало у мишей симптоми, подібні до Паркінсона.
Здавалося, марганець прискорює «передачу клітини в клітину» альфа-синуклеїну, що, в свою чергу, призводить до нейротоксичності. Кантасамі та його колеги пояснюють:
"Разом ці результати вказують на те, що вплив [марганцю] сприяє секреції альфа-синуклеїну в екзосомних пухирцях, що згодом викликає прозапальні та нейродегенеративні реакції як у культурі клітин, так і на моделях тварин".
"[Ми] виявили можливий механізм, що включає передачу [альфа-синуклеїну] від клітини до клітини, що опосередковується екзосомою, під час впливу екологічного нейротоксиканту", - пишуть автори.
Висновки можуть призвести до більш раннього виявлення
За даними Національного інституту охорони здоров’я (NIH), близько 50 000 людей у Сполучених Штатах щорічно отримують діагноз Паркінсона, і в даний час 500 000 людей живуть із цим захворюванням.
Хоча стан ще не має ліків, діагностування раніше може запобігти незворотному пошкодженню мозку та сприятиме прискоренню клінічних випробувань нових препаратів на людях.
Результати, які щойно опублікували Кантасамі та його колеги, можуть допомогти вченим розробити новий діагностичний тест на хворобу Паркінсона, який міг би виявити хворобу набагато раніше. Результати можуть також допомогти вченим перевірити, наскільки ефективні нові препарати Паркінсона.
"По мірі прогресування захворювання важче уповільнювати його лікуванням", - говорить Кантасамі. Він додає: “Раніше виявлення, можливо, шляхом тестування на неправильно складений альфа-синуклеїн, може призвести до кращих результатів для пацієнтів. Такий тест може також вказати, чи хтось ризикує до початку захворювання ".
Однак автори дослідження також застерігають, що їх результати все ще експериментальні, і що такий діагностичний тест може бути недоступний роками.
