Parkinsonova choroba: Proč umírají mozkové buňky?
Vědci zjistili, že molekula, o které je již známo, že je důležitá pro další funkce buněk, může také sloužit jako cíl proti Lewyho tělům, což jsou toxické bílkovinné usazeniny, které se hromadí v mozku při Parkinsonově nemoci.
Molekula, zvaná kardiolipin, je základní membránovou složkou mitochondrií, což jsou malé elektrárny uvnitř buněk, které jim dodávají energii a pomáhají řídit jejich metabolismus.
Lewyho těla jsou jedním z charakteristických znaků Parkinsonovy choroby. Obsahují toxické shluky alfa-synukleinu a dalších proteinů, které se nesložily správně.
V článku nyní publikovaném v časopise Příroda komunikacevědci z University of Guelph v Kanadě popisují, jak objevili „nový mechanismus“, při kterém kardiolipin skládá alfa-synuklein.
Zjistili také, že kardiolipin „může vytáhnout“ alfa-synuklein z toxických klastrů a znovu jej složit, „čímž účinně tlumí“ nebo zpomaluje vývoj toxicity proteinu.
„Identifikace klíčové role, kterou hraje kardiolipin,“ poznamenává hlavní autor studie Scott D. Ryan, který je profesorem na univerzitní katedře molekulární a buněčné biologie, „při zachování funkčních prostředků [alfa-synuclein] může kardiolipin představovat nový cíl rozvoje terapií proti Parkinsonově nemoci. “
Mechanismus alfa-synukleinu je nejasný
Parkinsonova choroba je porucha plýtvání mozkem, která se časem zhoršuje. Mezi nejčastější příznaky tohoto stavu patří třes, svalová rigidita, porucha rovnováhy a koordinace a pomalost pohybu.
Má také příznaky nesouvisející s pohybem, mezi něž patří mimo jiné úzkost, deprese, poruchy spánku, zácpa a únava.
Po celém světě žije s Parkinsonovou chorobou více než 10 milionů lidí, z toho přibližně 1 milion ve Spojených státech a 100 000 v Kanadě.
Onemocnění většinou udeří po 50 letech, i když v 10 procentech případů může nastat dříve.
Hlavní rozdíl mezi Parkinsonovou chorobou a jinými poruchami pohybu spočívá v tom, že první je způsoben smrtí buněk produkujících dopamin v oblasti mozku substantia nigra.
Dopamin je poselská molekula neboli neurotransmiter, který pomáhá řídit pohyb. Mnoho způsobů léčby Parkinsonovy choroby zvyšuje hladinu dopaminu v mozku.
Ačkoli nesprávně složený alfa-synuklein je charakteristickým znakem Lewyho těl - jejichž přítomnost předchází smrti dopaminových buněk při Parkinsonově chorobě - konkrétní mechanismus je poněkud nejasný.
Víme však, že ve své normální formě se alfa-synuklein jeví jako důležitý pro zdravé fungování buněk.
Existují například důkazy, které naznačují, že alfa-synuklein je důležitý pro skladování a recyklaci neurotransmiterů a může také hrát roli při kontrole enzymů, které zvyšují hladinu dopaminu.
Účinek kardiolipinu se snížil v mozkových buňkách
Aby zjistili, jak mozkové buňky jednají s nesprávně složeným alfa-synukleinem, provedli profesor Ryan a jeho kolegové experimenty s použitím lidských kmenových buněk.
"Mysleli jsme si," říká profesor Ryan, "pokud dokážeme lépe porozumět tomu, jak buňky normálně skládají alfa-synuklein, můžeme tento proces využít k rozpuštění těchto agregátů a zpomalení šíření nemoci."
Vědci porovnali normální kmenové buňky s těmi od lidí s Parkinsonovou chorobou, kteří měli mutovanou verzi genu pro alfa-synuklein.
Prostřednictvím těchto experimentů tým zjistil, že alfa-synuklein se váže na mitochondrie uvnitř mozkových buněk a že kardiolipin v mitochondriích převádí protein na netoxické formy, což zpomaluje proces toxicity alfa-synukleinu.
Vědci také zjistili, že „pufrovací kapacita je snížena“ v buňkách, které měly mutované formy alfa-synukleinu, které vedly k familiární Parkinsonově nemoci.
Vědci tedy naznačují, že schopnost kardiolipinu zpomalit nebo zastavit vývoj toxicity alfa-synukleinu je nakonec ohromena a vede ke smrti buněk u lidí s Parkinsonovou chorobou.
Věří, že jejich výsledky by mohly vést k novému léku, který zpomaluje progresi onemocnění tím, že se zaměří na roli kardiolipinu při skládání alfa-synukleinu.
„Doufáme, že,“ říká profesor Ryan, „že budeme schopni zachránit lokomoční deficity na zvířecím modelu. Je to velký krok k léčbě příčiny této nemoci. “
"Na základě tohoto zjištění nyní lépe rozumíme tomu, proč nervové buňky umírají při Parkinsonově nemoci a jak bychom mohli zasáhnout."
Scott D. Ryan
