Parkinsonova choroba: Vědci našli nový cíl ničit shluky bílkovin

Blokování enzymu by mohlo zastavit hromadění toxických proteinových shluků, ke kterým dochází v mozku lidí s Parkinsonovou chorobou.

Nový výzkum odhaluje, že blokování určitého proteinu vylučuje Lewyho těla - toxické struktury, které jsou charakteristickým znakem Parkinsonovy choroby.

K tomuto závěru dospěli vědci z Georgetown University Medical Center (GUMC) ve Washingtonu, D.C., po studiu enzymu zvaného USP13 v mozku myší a lidí.

Studie, která je uvedena v časopise Lidská molekulární genetika, může být první, kdo vysvětluje roli USP13 v toxické akumulaci proteinových shluků v mozku.

Akumulace bílkovin se nazývají Lewyho tělíska a vyskytují se také u jiných neurodegenerativních onemocnění, včetně demence Lewyho tělíska a atrofie více systémů.

„Tato studie,“ říká hlavní autor Xiaoguang Liu, odborný asistent neurologie na GUMC, „poskytuje nové důkazy o tom, že USP13 ovlivňuje vývoj a vylučování shluků proteinů tělesného proteinu Lewy, což naznačuje, že cílení na USP13 může být terapeutickým cílem při Parkinsonově nemoci a dalších podobných formy neurodegenerace. “

Parkinsonova choroba a Lewyho těla

Parkinsonova choroba je degenerativní porucha, která ovlivňuje hlavně řízení pohybu. Mezi typické příznaky patří třes, ztuhlost a bradykineze, což je pomalost pohybu.

Lidé s Parkinsonovou chorobou mohou také pociťovat problémy se spánkem, úzkost, depresi, zácpu a únavu.

Podle Americké asociace pro Parkinsonovu chorobu žije přibližně 10 milionů lidí na celém světě s Parkinsonovou chorobou. Toto číslo zahrnuje přibližně 1 milion lidí ve Spojených státech.

Toto onemocnění se projevuje hlavně po dosažení věku 50 let, ale existuje vzácnější forma zvaná Parkinsonova choroba s časným nástupem, která se může vyvinout v mladším věku.

Parkinsonova choroba ničí buňky v oblasti mozku známé jako substantia nigra. Nervové buňky v této oblasti komunikují uvolněním chemického posla zvaného dopamin. Tato interakce pomáhá s „jemným vyladěním“ řízení pohybu.

Vědci si nejsou jisti, co přesně způsobuje smrt buněk uvolňujících dopamin při Parkinsonově nemoci, ale Lewyho těla jsou na jejich seznamu podezřelých.

Posmrtné zkoušky u lidí, kteří měli Parkinsonovu chorobu, nalezly Lewyho tělíska v nervových buňkách nebo neuronech substantia nigra a dalších částech mozku.

Protein zvaný alfa-synuklein je primární složkou těchto toxických kruhových struktur. Role, kterou tento protein hraje ve zdravém mozku, je však nejasná.

Značky alfa-synukleinu a ubikvitinu

Vědci vědí, že když alfa-synuklein nese značky malého proteinu ubikvitinu, přijdou enzymy a odnesou ho ke zničení. Proces značení proteinů pro odstranění pomocí ubikvitinových značek se nazývá ubikvitinace.

Nedávná studie odhaluje, že USP13 odstraňuje ubikvitinové značky na alfa-synukleinu. Výsledkem je, že enzymy tento protein neodstraní a hromadí se za vzniku toxických Lewyho tělísek.

Vědci prokázali, že blokování USP13 na myších modelech Parkinsonovy choroby způsobilo, že Lewyho těla zmizely, a také jim zabránila v opětovném formování.

Následovalo to zjištění, že posmrtná mozková tkáň lidí s Parkinsonovou chorobou obsahovala vysoké hladiny USP13.

Tým také zkoumal vztah mezi USP13, alfa-synukleinem a dalším proteinem, který je spojen s Parkinsonovou chorobou zvanou parkin.

USP13 zastavil Parkina v provádění své práce

Parkin pomáhá řídit rozklad bílkovin v buňkách. Snímá ubikvitinové značky a cílí na značený protein pro degradaci. Vědci identifikovali vazby mezi některými formami Parkinsonovy choroby a „ztrátou funkce Parkina“.

Zdá se, že odstraněním ubikvitinových značek USP13 brání parkinu v zasílání alfa-synukleinu do procesu nakládání s odpady buňky.

Pomocí myších modelů Parkinsonovy choroby tým ukázal, že značení i destrukce alfa-synukleinu se zvýšily, když myším chyběl USP13.

U těchto myší došlo také k menší destrukci dopaminových buněk a zlepšení motorických funkcí.

Vědci nyní chtějí vyvinout blokátor USP13, který mohou lékaři použít jako součást terapie zaměřené na clearance bílkovin u neurodegenerativních onemocnění, jako je Parkinsonova choroba.

"Clearance neurotoxických proteinů, včetně alfa-synukleinu, může záviset na rovnováze mezi ubikvitinací a de-ubikvitinací."

Xiaoguang Liu, GUMC

none:  rakovina prsu kousnutí a bodnutí tropické nemoci