Parkinsonova bolezen, demenca: Je to ključ do preventivne terapije?
Za Parkinsonovo bolezen in demenco z Lewyjevimi telesi je značilno okvarjeno delovanje možganov, povezano z živčno smrtjo. Znamenita nova študija je ugotovila, kako glavni krivec za poškodbe nevronov - beljakovina alfa-sinuklein - škoduje nevronom.
Parkinsonova bolezen je nevrodegenerativno stanje, za katero je značilna oslabljena motorična funkcija in občutek za telesno ravnovesje.
Njeni simptomi izvirajo iz poškodb in smrti možganskih celic, kar je tudi značilnost demence nevrodegenerativne bolezni z Lewyjevimi telesi (DLB).
DLB ima tako oslabljeno motorično funkcijo Parkinsonove bolezni kot tudi izgubo spomina in druge vrste kognitivnega upada, značilne za Alzheimerjevo bolezen.
Ljudje s Parkinsonovo boleznijo lahko razvijejo tudi obliko demence, imenovano "demenca Parkinsonove bolezni".
Pri vseh teh boleznih napačno zvijanje - napačno strukturiranje - beljakovine, imenovane "alfa-sinuklein", vodi do nastanka usedlin, ki motijo zdravo delovanje možganskih celic.
Običajno se te tvorijo v nevronih, ki jih najdemo v hipokampusu, možganski regiji, ki igra ključno vlogo v učnih procesih ter pri oblikovanju in odpoklicu spomina.
Čeprav je znano, da napačno zbrani beljakovinski alfa-sinukleinski agregati sčasoma vodijo do smrti možganskih celic in s tem do močne okvare različnih kognitivnih funkcij, raziskovalci doslej še niso razumeli osnovnih mehanizmov, ki vodijo do tega izida.
V novi študiji se je starejša raziskovalka Laura Volpicelli-Daley, ki dela na Univerzi v Alabami na Medicinski fakulteti v Birminghamu, in sodelavci odločila, da bo iskala ta manjkajoči vpogled.
Njihov članek - ki je zdaj objavljen v reviji Acta Neuropathologica Communications - pojasni, katere spremembe se dogajajo na celični ravni v možganih, po tvorbi alfa-sinukleinskih agregatov in pred živčno smrtjo.
Volpicelli-Daley in njeni sodelavci upajo, da bodo njihove ugotovitve sčasoma privedle do izboljšanih načinov zdravljenja, ki lahko preprečijo ali celo pomagajo odpraviti nevronske poškodbe, ki bi lahko povzročile demenco.
»Pri Parkinsonovi bolezni lahko dajete levodopo za izboljšanje motorične funkcije; a nemotorične simptome nič ne ustavi, «pojasnjuje Volpicelli-Daley.
Preslikava nenormalnih nevronskih sprememb
V prejšnji študiji sta Volpicelli-Daley in njena ekipa takrat razvili eksperimentalni model umetnih nanosov alfa-sinukleina in vitro, ki jim je omogočil simulacijo razvoja teh agregatov v možganskih celicah.
Za namen nove raziskave so znanstveniki to tehniko uporabili za pridobivanje agregatov alfa-sinukleina, ki so jih nato vnesli v možganske celice miši.
Nato so preučevali spremembe, ki so se zgodile v hipokampalnih nevronih pri 7-dnevni oznaki - točki, ko smrt možganskih celic še ne bo sprožena.
V tej fazi je bila v aksonih možganskih celic visoka raven alfa-sinukleina, projekcije, ki so bile zadolžene za pošiljanje električnih impulzov, ki prenašajo informacije med nevroni.
Volpicelli-Daley in sodelavci so ugotovili, da so agregati alfa-sinukleina povzročili nenavadne napake v "komunikacijskih mehanizmih" hipokampalnih nevronov.
Tako je prišlo do nenormalne aktivnosti tako na presinaptičnih (signalno-prenosnih) kot na postsinaptičnih (sprejemno-signalnih) terminalih možganskih celic. Te spremembe so se zgodile nekaj časa pred sprožitvijo nevrodegeneracije, ki ji je sledila smrt celic.
"Z nevroni se očitno nekaj dogaja, preden umrejo," ugotavlja Volpicelli-Daley in dodaja: "Na presinaptičnem terminalu, mestu nevrona, ki sprošča kemikalije, imenovane nevrotransmiterji, je povečana aktivnost."
"Po drugi strani pa," nadaljuje, "prihaja do zmanjšanja aktivnosti post-sinaptično, mesta sosednjega nevrona, kjer te sproščene kemikalije aktivirajo sistem za sporočanje", kar "lahko nakazuje, da je v nevronih plastičnost, to je nevroni se prilagajajo povečani aktivnosti. "
To ni dober znak, saj: "Sčasoma lahko ta nenormalna aktivnost sčasoma privede do smrti nevronov," kot pojasnjuje Volpicelli-Daley.
"Prelomna študija"
Delo raziskovalcev pa se s temi odkritji še ne konča. Starejši avtor ugotavlja, da bi bilo treba opraviti več raziskav glede samega (še skrivnostnega) alfa-sinukleina in vloge, ki jo običajno igra pri delovanju možganskih celic.
"Naslednji korak," pravi Volpicelli-Daley, "bo preučevanje, kako alfa-sinuklein poveča presinaptično aktivnost in ali je to izguba funkcije alfa-sinukleina v tem nevronskem oddelku ali je posledica tvorbe toksičnih agregatov alfa-sinukleina . "
Jeremy Herskowitz, ki je drugi starejši raziskovalec v tej študiji, predlaga, da delo ekipe predstavlja nov mejnik v pokrajini raziskav Parkinsonove bolezni in demence.
"To je prelomna študija in ena prvih, ki je obravnavala kritična in prej neulovljiva vprašanja o tem, kako toksični alfa-sinuklein vpliva na strukturo in fiziologijo spominskih nevronov."
Jeremy Herskowitz
