Parkinsonova bolezen: Zakaj možganske celice odmirajo?
Raziskovalci so odkrili, da je molekula, za katero je že znano, da je pomembna za druge celične funkcije, lahko tudi tarča proti Lewyjevim telesom, ki so toksične usedline beljakovin, ki se v možganih kopičijo pri Parkinsonovi bolezni.
Molekula, imenovana kardiolipin, je bistvena membranska sestavina mitohondrijev, ki so majhne elektrarne v celicah, ki jim dajejo energijo in pomagajo pri presnovi.
Lewyjeva telesa so ena od značilnosti Parkinsonove bolezni. Vsebujejo strupene grozde alfa-sinukleina in druge beljakovine, ki se niso pravilno zložile.
V prispevku, ki je zdaj objavljen v reviji Nature Communicationsraziskovalci z univerze v Guelphu v Kanadi opisujejo, kako so odkrili "nov mehanizem", v katerem kardiolipin zloži alfa-sinuklein.
Ugotovili so tudi, da kardiolipin "lahko izvleče" alfa-sinuklein iz strupenih grozdov in ga znova zloži, tako da "učinkovito blaži" ali upočasni napredek toksičnosti beljakovin.
"Ugotovitev ključne vloge, ki jo ima kardiolipin," ugotavlja višji avtor študije Scott D. Ryan, profesor na univerzitetnem oddelku za molekularno in celično biologijo, "da bi ohranili funkcionalna sredstva alfa-sinukleina, lahko kardiolipin predstavlja novo tarčo za razvoj terapij proti Parkinsonovi bolezni. "
Mehanizem alfa-sinukleina ni jasen
Parkinsonova bolezen je motnja zapravljanja možganov, ki se sčasoma poslabša. Najpogostejši simptomi bolezni vključujejo tresenje, togost mišic, moteno ravnotežje in koordinacijo ter počasnost gibanja.
Ima tudi simptome, ki niso povezani z gibanjem, ki vključujejo - vendar niso omejeni na - tesnobo, depresijo, motnje spanja, zaprtje in utrujenost.
Po vsem svetu s Parkinsonovo boleznijo živi več kot 10 milijonov ljudi, od tega približno milijon v ZDA in 100.000 v Kanadi.
Bolezen večinoma prizadene po 50. letu, čeprav v 10 odstotkih primerov lahko nastopi že prej.
Glavna razlika med Parkinsonovo boleznijo in drugimi gibalnimi motnjami je v tem, da prvo povzroči smrt celic, ki proizvajajo dopamin, v možganski regiji substantia nigra.
Dopamin je prenosna molekula ali nevrotransmiter, ki pomaga nadzirati gibanje. Cilj mnogih načinov zdravljenja Parkinsonove bolezni je zvišati raven dopamina v možganih.
Čeprav je nepravilno zložen alfa-sinuklein značilnost Lewyjevih teles - katerih prisotnost je pred smrtjo dopaminskih celic pri Parkinsonovi bolezni - je poseben mehanizem nekoliko nejasen.
Vemo pa, da je alfa-sinuklein v svoji normalni obliki pomemben za zdravo delovanje v celicah.
Obstajajo na primer dokazi, da je alfa-sinuklein pomemben za shranjevanje in recikliranje nevrotransmiterjev in ima lahko tudi vlogo pri nadzoru encimov, ki zvišujejo raven dopamina.
Učinek kardiolipina se zmanjša v možganskih celicah
Da bi ugotovili, kako se možganske celice spopadajo z nepravilno zloženim alfa-sinukleinom, so prof. Ryan in njegovi kolegi izvedli poskuse z uporabo človeških izvornih celic.
"Mislili smo," pravi profesor Ryan, "če bomo lahko bolje razumeli, kako celice običajno zložijo alfa-sinuklein, bomo morda lahko izkoristili ta postopek za raztapljanje teh agregatov in upočasnitev širjenja bolezni."
Raziskovalci so običajne matične celice primerjali s tistimi pri ljudeh s Parkinsonovo boleznijo, ki so nosili mutirano različico gena alfa-sinukleina.
S temi eksperimenti je ekipa odkrila, da se alfa-sinuklein veže na mitohondrije v možganskih celicah in da kardiolipin v mitohondrijih beljakovine prepostavi v nestrupene oblike in tako upočasni postopek toksičnosti alfa-sinukleina.
Znanstveniki so tudi ugotovili, da se "puferska sposobnost zmanjša" v celicah, ki so imele mutirane oblike alfa-sinukleina, ki vodijo v družinsko Parkinsonovo bolezen.
Tako raziskovalci predlagajo, da je sposobnost kardiolipina, da upočasni ali ustavi napredovanje toksičnosti alfa-sinukleina, sčasoma preglašena in vodi do odmiranja celic pri ljudeh s Parkinsonovo boleznijo.
Verjamejo, da bi njihovi rezultati lahko privedli do novega zdravila, ki upočasni napredovanje bolezni s ciljanjem na vlogo kardiolipina pri prepogibanju alfa-sinukleina.
"Upamo," pravi prof. Ryan, "da bomo lahko rešili gibalne pomanjkljivosti v živalskem modelu. To je velik korak k zdravljenju vzroka te bolezni. "
"Na podlagi te ugotovitve zdaj bolje razumemo, zakaj živčne celice odmirajo pri Parkinsonovi bolezni in kako bi lahko lahko posegli."
Prof. Scott D. Ryan
