Хвороба Паркінсона: Чому клітини мозку гинуть?
Дослідники виявили, що молекула, вже відома як важлива для інших функцій клітини, може також служити мішенню проти тіл Леві, які є токсичними відкладеннями білка, що накопичуються в мозку при хворобі Паркінсона.
Молекула, яка називається кардіоліпіном, є важливим мембранним компонентом мітохондрій, які є крихітними електростанціями всередині клітин, які дають їм енергію та сприяють метаболізму.
Тіла Леві - одна з ознак хвороби Паркінсона. Вони містять токсичні скупчення альфа-синуклеїну та інших білків, які не склалися належним чином.
У статті, опублікованій у журналі Природні комунікації, дослідники з Університету Гвельфа в Канаді описують, як вони відкрили "новий механізм", при якому кардіоліпін складає альфа-синуклеїн.
Вони також виявили, що кардіоліпін "може витягувати" альфа-синуклеїн з токсичних скупчень і повторно складати його, "таким чином ефективно буферизуючи", або затримуючи, прогрес токсичності білка.
«Визначення вирішальної ролі кардіоліпіну, - зазначає старший автор дослідження Скотт Д. Райан, професор кафедри молекулярної та клітинної біології університету, - підтримуючи [альфа-синуклеїн] функціональні засоби, кардіоліпін може представляти нову мішень для розвитку терапії проти хвороби Паркінсона ".
Механізм альфа-синуклеїну незрозумілий
Хвороба Паркінсона - це розлад мозку, який з часом загострюється. Найпоширеніші симптоми захворювання включають тремор, ригідність м’язів, порушення рівноваги та координації та повільність рухів.
Він також має симптоми, не пов’язані з рухом, які включають, але не обмежуючись ними, тривогу, депресію, порушення сну, запор та втому.
По всьому світу з паркінсоном живе понад 10 мільйонів людей, у тому числі близько 1 мільйона в США та 100 000 у Канаді.
Захворювання вражає здебільшого після 50 років, хоча у 10 відсотках випадків воно може виникнути і раніше.
Основна відмінність хвороби Паркінсона від інших рухових розладів полягає в тому, що перше спричинене загибеллю клітин, що продукують дофамін, в області чорної субстанції мозку.
Дофамін - це молекула-месенджер, або нейромедіатор, який допомагає контролювати рух. Багато методів лікування Паркінсона спрямовані на підвищення рівня дофаміну в мозку.
Хоча неправильно складений альфа-синуклеїн є особливістю тіл Леві, присутність яких передує загибелі дофамінових клітин при хворобі Паркінсона, але конкретний механізм дещо незрозумілий.
Однак те, що ми знаємо, це те, що альфа-синуклеїн у своїй нормальній формі здається важливим для здорового функціонування в клітинах.
Наприклад, є дані, що свідчать про те, що альфа-синуклеїн важливий для зберігання та переробки нейромедіаторів, і він також може відігравати роль у контролі ферментів, що підвищують рівень дофаміну.
Ефект кардіоліпіну зменшується в клітинах мозку
Для того, щоб з’ясувати, як клітини мозку мають справу з неправильно складеним альфа-синуклеїном, професор Райан та його колеги проводили експерименти із використанням стовбурових клітин людини.
«Ми думали, - говорить професор Райан, - якщо ми зможемо краще зрозуміти, як клітини нормально згортають альфа-синуклеїн, ми, можливо, зможемо використати цей процес для розчинення цих агрегатів і уповільнення розповсюдження хвороби».
Дослідники порівняли нормальні стовбурові клітини з тими, які страждають від хвороби Паркінсона, які несли мутовану версію гена альфа-синуклеїну.
Завдяки цим експериментам команда виявила, що альфа-синуклеїн приєднується до мітохондрій всередині клітин мозку, і що кардіоліпін у мітохондріях перекладає білок у нетоксичні форми, тим самим затримуючи процес токсичності альфа-синуклеїну.
Вчені також виявили, що "буферна здатність зменшується" в клітинах, які мали мутовані форми альфа-синуклеїну, що призводять до сімейної хвороби Паркінсона.
Таким чином, дослідники припускають, що здатність кардіоліпіну сповільнювати або зупиняти розвиток токсичності альфа-синуклеїну з часом переборюється і призводить до загибелі клітин у людей із хворобою Паркінсона.
Вони вважають, що їх результати можуть призвести до нового препарату, який уповільнює прогресування хвороби, орієнтуючись на роль кардіоліпіну в згортанні альфа-синуклеїну.
«Надія є, - каже професор Райан, - що ми зможемо усунути дефіцит рухового руху на тваринній моделі. Це великий крок до лікування причини цієї хвороби ".
"На основі цього висновку ми тепер краще розуміємо, чому нервові клітини гинуть при хворобі Паркінсона і як ми можемо втрутитися".
Професор Скотт Д. Райан
