Parkinsonova choroba, demence: Je to klíč k preventivní terapii?
Parkinsonova choroba a demence s Lewyho těly jsou charakterizovány zhoršenou funkcí mozku spojenou s neurální smrtí. Nová mezníková studie zjistila, jak hlavní viník poškození neuronů - alfa-synukleinový protein - poškozuje neurony.
Parkinsonova choroba je neurodegenerativní stav charakterizovaný zhoršenou motorickou funkcí a pocitem fyzické rovnováhy.
Jeho příznaky pocházejí z poškození a smrti mozkových buněk, což je také rys demence neurodegenerativního onemocnění s Lewyho tělísky (DLB).
DLB má jak zhoršenou motorickou funkci Parkinsonovy choroby, tak ztrátu paměti a další typy kognitivního poklesu charakteristické pro Alzheimerovu chorobu.
Lidé s Parkinsonovou chorobou mohou také vyvinout formu demence zvanou „demence Parkinsonovy choroby“.
U všech těchto onemocnění vede nesprávné skládání - vadná struktura - proteinu zvaného „alfa-synuklein“ k tvorbě usazenin, které narušují zdravé fungování mozkových buněk.
Typicky se tvoří v neuronech nacházejících se v hipokampu, oblasti mozku, která hraje klíčovou roli v procesech učení a formování a vyvolání paměti.
I když je známo, že nesprávně poskládané agregáty alfa-synukleinových proteinů nakonec vedou k odumírání mozkových buněk, a tedy k těžkému poškození různých kognitivních funkcí, vědci dosud nepochopili základní mechanismy, které vedou k tomuto výsledku.
V nové studii se vedoucí výzkumná pracovnice Laura Volpicelli-Daley - která pracuje na Alabamské univerzitě na Birminghamské lékařské fakultě - a její kolegové rozhodli hledat tento chybějící vhled.
Jejich příspěvek - který je nyní publikován v časopise Acta Neuropathologica Communications - vysvětluje, jaké změny probíhají na buněčné úrovni v mozku, po tvorbě agregátů alfa-synukleinu a před neurální smrtí.
Volpicelli-Daley a její kolegové doufají, že jejich nálezy mohou nakonec vést k lepší léčbě, která může zabránit nebo dokonce pomoci zvrátit poškození nervů, které pravděpodobně povede k demenci.
"U Parkinsonovy choroby můžete podávat levodopu ke zlepšení motorických funkcí; ale nemotorické příznaky nic nezastaví, “vysvětluje Volpicelli-Daley.
Mapování abnormálních nervových změn
V předchozí studii vyvinuli Volpicelli-Daley a její tým v té době experimentální model umělých depozitů alfa-sinukleinu in vitro, který jim umožnil simulovat vývoj těchto agregátů v mozkových buňkách.
Pro účely nového výzkumu vědci použili tuto techniku k získání agregátů alfa-sinukleinu, které pak zavedli do mozkových buněk myší.
Poté studovali změny, ke kterým došlo v hipokampálních neuronech na sedmidenní hranici - v okamžiku, kdy ještě nebude spuštěna smrt mozkových buněk.
V této fázi byly v axonech mozkových buněk vysoké hladiny alfa-synukleinu, jejichž úkolem bylo vysílat elektrické impulsy, které přenášejí informace mezi neurony.
Zjistili Volpicelli-Daley a jeho kolegové, že agregáty alfa-synukleinu vedly k podivným poruchám v „komunikačních mechanismech“ hipokampálních neuronů.
Existovala tedy abnormální aktivita jak na presynaptických (signál přenášejících), tak postsynaptických (přijímajících signál) terminálech mozkových buněk. A tyto změny nastaly nějakou dobu před spuštěním neurodegenerace, po které následovala buněčná smrt.
"Něco se jasně děje s neurony, než zemřou," poznamenává Volpicelli-Daley a dodává: "V presynaptickém terminálu, místě neuronu, který uvolňuje chemikálie zvané neurotransmitery, je zvýšená aktivita."
„Na druhou stranu,“ pokračuje, „existuje postsynapticky snížená aktivita, místo sousedního neuronu, kde tyto uvolněné chemikálie aktivují systémy poslů,“ což „může naznačovat, že v neuronech existuje plastičnost, tj. neurony se přizpůsobují zvýšené aktivitě. “
To není dobré znamení, protože „postupem času může tato abnormální aktivita nakonec vést ke smrti neuronů,“ vysvětluje Volpicelli-Daley.
„Průkopnická studie“
Práce vědců však těmito objevy nekončí. Hlavní autor poznamenává, že je třeba provést další výzkum týkající se (stále záhadného) alfa-synukleinu samotného a role, kterou obvykle hraje ve fungování mozkových buněk.
„Dalším krokem,“ říká Volpicelli-Daley, „bude zkoumání toho, jak alfa-synuklein zvyšuje presynaptickou aktivitu a zda jde o ztrátu funkce alfa-synukleinu v tomto neuronovém kompartmentu nebo je to způsobeno tvorbou toxických agregátů alfa-synukleinu . “
Jeremy Herskowitz, který je dalším vedoucím výzkumu v této studii, naznačuje, že práce týmu představuje nový mezník v oblasti výzkumu Parkinsonovy choroby a demence.
"Toto je průkopnická studie a jedna z prvních, která se zabývá kritickými a dříve nepolapitelnými otázkami ohledně toho, jak toxický alfa-synuklein ovlivňuje strukturu a fyziologii paměťových neuronů."
Jeremy Herskowitz
