Паркінсон, деменція: чи це ключ до профілактичної терапії?
Хвороба Паркінсона та деменція з тілами Леві характеризуються порушеннями функції мозку, пов’язаними із нервовою смертю. Знакове нове дослідження виявило, як головний винуватець пошкодження нейронів - білок альфа-синуклеїн - шкодить нейронам.
Хвороба Паркінсона - це нейродегенеративний стан, що характеризується порушенням рухової функції та почуттям фізичної рівноваги.
Його симптоми походять від пошкодження та смерті клітин мозку, що також є особливістю деменції нейродегенеративних захворювань з тілами Леві (DLB).
DLB характеризується як порушенням рухової функції Паркінсона, так і втратою пам’яті та іншими типами когнітивного зниження, характерними для хвороби Альцгеймера.
У людей, які страждають на хворобу Паркінсона, також може розвинутися деменція, яка називається «деменція хвороби Паркінсона».
При всіх цих захворюваннях неправильне формування - неправильна структура - білка, що називається «альфа-синуклеїн», призводить до утворення відкладень, які заважають здоровій роботі клітин мозку.
Як правило, вони утворюються в нейронах, що знаходяться в гіпокампі, області мозку, яка відіграє ключову роль у процесах навчання, формуванні та запам'ятовуванні пам'яті.
Хоча відомо, що неправильно складені білкові агрегати альфа-синуклеїну в кінцевому підсумку призводять до загибелі клітин мозку і, отже, до сильного порушення різних когнітивних функцій, до цього часу дослідники не зрозуміли основних механізмів, що призводять до такого результату.
У новому дослідженні старший науковий співробітник Лора Волпічеллі-Дейлі, яка працює в Університеті штату Алабама в Бірмінгемській медичній школі, та колеги вирішили шукати цю відсутність розуміння.
Їх стаття - яка зараз опублікована в журналі Acta Neuropathologica Communications - пояснює, які зміни відбуваються на клітинному рівні мозку, після утворення агрегатів альфа-синуклеїну та до нервової смерті.
Волпічеллі-Дейлі та її колеги сподіваються, що їх результати можуть врешті-решт призвести до вдосконалення методів лікування, які можуть запобігти або навіть допомогти скасувати нервові пошкодження, які можуть призвести до деменції.
«При хворобі Паркінсона ви можете давати леводопу для поліпшення рухової функції; але ніщо не зупиняє немоторні симптоми », - пояснює Волпічеллі-Дейлі.
Картографування аномальних нервових змін
У попередньому дослідженні Волпічеллі-Дейлі та її команда на той час розробили експериментальну модель штучних відкладень альфа-синуклеїну in vitro, яка дозволила їм моделювати розвиток цих агрегатів у клітинах мозку.
З метою нового дослідження вчені застосували цю техніку для отримання агрегатів альфа-синуклеїну, які потім вони ввели в клітини мозку мишей.
Потім вони вивчали зміни, що відбулися в нейронах гіпокампа на 7-денному позначенні - момент, коли смерть клітин мозку ще не буде спровокована.
На цьому етапі в аксонах клітин головного мозку був високий рівень альфа-синуклеїну - проекції, завданням яких була передача електричних імпульсів, що несуть інформацію між нейронами.
Волпічеллі-Дейлі та його колеги виявили, що агрегати альфа-синуклеїну призводили до дивних дефектів у "механізмах зв'язку" нейронів гіпокампа.
Таким чином, спостерігалася аномальна активність як на пресинаптичних (передавальних сигналах), так і на постсинаптичних (приймаючих сигнал) терміналах клітин мозку. І ці зміни відбулися за деякий час до того, як була ініційована нейродегенерація, яка супроводжувалася загибеллю клітин.
"Щось явно відбувається з нейронами до їх смерті", - зазначає Волпічеллі-Дейлі, додаючи: "На пресинаптичному терміналі, місці нейрону, що виділяє хімічні речовини, що називаються нейромедіаторами, посилюється активність".
«З іншого боку, - продовжує вона, - зменшується активність постсинаптично, місця сусіднього нейрона, де ці виділяються хімікати активують системи обміну повідомленнями», що «може припустити, що в нейронах є пластичність, тобто нейрони адаптуються до підвищеної активності ".
Це не є хорошим знаком, оскільки: "З часом ця ненормальна діяльність може з часом призвести до загибелі нейронів", як пояснює Волпічеллі-Дейлі.
"Новаторське дослідження"
Однак робота дослідників цими відкриттями не закінчується. Старший автор зазначає, що слід провести більше досліджень щодо самого (досі загадкового) альфа-синуклеїну та ролі, яку він зазвичай відіграє у функціонуванні клітин мозку.
«Наступним кроком, - говорить Волпічеллі-Дейлі, - буде розглянуто, як альфа-синуклеїн підвищує пресинаптичну активність і чи є це втратою функції альфа-синуклеїну в цьому нейронному відсіку або це спричинено утворенням токсичних агрегатів альфа-синуклеїну . "
Джеремі Герсковіц, який є іншим старшим науковим співробітником у цьому дослідженні, припускає, що робота команди є новим орієнтиром у дослідженні хвороби Паркінсона та деменції.
"Це новаторське дослідження і одне з перших, що стосується критичних і раніше незрозумілих питань щодо того, як токсичний альфа-синуклеїн впливає на структуру та фізіологію нейронів пам'яті".
Джеремі Герсковіц
