Mangan a Parkinsonova choroba: Mechanismus může vysvětlit souvislost
Nový výzkum publikovaný v časopise Vědecká signalizacepopisuje mechanismus, jehož prostřednictvím může expozice manganu vyvolat nesprávné skládání bílkovin v mozku - což může zase vést k příznakům podobným Parkinsonově chorobě. Nálezy mohou umožnit dřívější diagnostiku neurologického stavu.
Mangan je základní živina přítomná v „luštěninách, ananasu, fazolích, ořechech, čaji a obilí.“
V lidském těle pomáhá mangan regulovat hladinu cukru v krvi, tvorbu kostí a imunitu.
Expozice nadměrným množstvím manganu však může vyvolat neurologické příznaky podobné Parkinsonově chorobě.
Mangan se hromadí v oblasti bazálních ganglií mozku.
Vědci o těchto vazbách mezi manganem a Parkinsonovou chorobou vědí po celá desetiletí, ale nový výzkum pomáhá objasnit mechanismy těchto asociací.
Nový výzkum vedla Anumantha Kanthasamy, předsedkyně neurotoxikologické laboratoře Lindy Lloydové na Iowské státní univerzitě v Amesu.
Mangan pomáhá přenášet vadný protein
Parkinsonovu chorobu charakterizují shluky tvořené špatně složeným alfa-synukleinovým proteinem. Tyto proteinové agregáty jsou toxické pro neurony.
Kanthasamy a kolegové se rozhodli prozkoumat, jak mohou tyto špatně skládající se proteiny interagovat s manganem, aby spustily progresi Parkinsonovy choroby.
Za tímto účelem zkoumali údaje z myší a vzorků krevního séra shromážděných od osmi svářečů. Jako skupina mají svářeči vyšší riziko dlouhodobé expozice manganu. Výzkum také zkoumal kontrolní skupinu 10 lidí.
Analýzy odhalily, že svářeči vystavení manganu měli vyšší hladinu špatně poskládaného alfa-synukleinu, což je vystavuje vyššímu riziku Parkinsonovy choroby.
Další testy buněčných kultur ukázaly, že nesprávně složený alfa-synuklein byl vylučován malými vezikuly zvanými exosomy do extracelulárního prostoru. Jinými slovy, vezikuly umožnily proteinům cestovat z buňky do buňky a dále šířit nesprávně složený protein.
Vědci také izolovali exosomy obsahující alfa-synuklein z buněk exprimujících alfa-synuklein, které byly vystaveny manganu, a dodávaly je do oblasti mozku u myší zvané corpus striatum. To vyvolalo u myší příznaky podobné Parkinsonově chorobě.
Zdálo se, že mangan urychluje „přenos z buňky do buňky“ alfa-synukleinu, což vedlo k neurotoxicitě. Kanthasamy a kolegové vysvětlují:
"Společně tyto výsledky naznačují, že expozice [manganu] podporuje sekreci [alfa-synukleinu] v exosomálních váčcích, což následně vyvolává prozánětlivé a neurodegenerativní reakce jak v buněčné kultuře, tak na zvířecích modelech."
„[Identifikovali jsme možný mechanismus zahrnující přenos [alfa-synukleinu] zprostředkovaný exosomy z buňky do buňky během expozice environmentálnímu neurotoxikantu,“ píší autoři.
Nálezy mohou vést k dřívější detekci
Podle National Institutes of Health (NIH) dostává přibližně 50 000 jedinců ve Spojených státech každý rok diagnózu Parkinsonovy choroby a 500 000 lidí s tímto onemocněním v současnosti žije.
I když tento stav ještě není vyléčitelný, jeho diagnostika dříve může zabránit nevratnému poškození mozku a pomoci urychlit klinické studie nových léků u lidí.
Výsledky, které Kanthasamy a kolegové právě zveřejnili, mohou vědcům pomoci vymyslet nový diagnostický test na Parkinsonovu chorobu, který by mohl nemoc detekovat mnohem dříve. Výsledky mohou vědcům také pomoci otestovat, jak účinné jsou nové léky na Parkinsonovu chorobu.
"Jak nemoc postupuje, je těžší ji zpomalit léčbou," říká Kanthasamy. Dodává: „Dřívější detekce, možná testováním špatně poskládaného alfa-synukleinu, může vést k lepším výsledkům pro pacienty. Takový test by také mohl naznačit, zda je někdo před nástupem nemoci v ohrožení. “
Autoři studie však také varují, že jejich nálezy jsou stále experimentální a že takový diagnostický test nemusí být k dispozici roky.
