Parkinsonova choroba: Cílení na novou sloučeninu zpomaluje onemocnění u potkanů
Nový výzkum zjistil, že akrolein, vedlejší produkt oxidačního stresu, je klíčem k progresi Parkinsonovy choroby. Bylo zjištěno, že cílení na sloučeninu zpomaluje stav u potkanů - objev, který může brzy vést k novým lékům na toto onemocnění.
Parkinsonova choroba postihuje přibližně 500 000 lidí ve Spojených státech, přičemž každý rok je diagnostikováno 50 000 nových případů.
Podmínka je neurodegenerativní, což znamená, že neurony v oblasti mozku spojené s motorikou a kontrolou pohybu se postupně zhoršují a umírají.
Tyto mozkové buňky by normálně produkovaly dopamin, který je neurotransmiterovým klíčem pro regulaci složitých pohybů i pro řízení nálady.
Ačkoli současné terapie Parkinsonovy choroby zahrnují léky, jako je levodopa, které může mozek použít k výrobě dopaminu, důvod, proč dopaminergní neurony umírají, zůstává neznámý.
Takže nyní tým vědců vedený dvěma profesory na Purdue University ve West Lafayette, IN, zkoumal hypotézu, že produkt oxidačního stresu může být klíčovým hráčem v této buněčné smrti a rozvoji nemoci.
K oxidačnímu stresu dochází, když jsou kyslíkové radikály produkovány v přebytku, což je proces, který má za následek řadu škodlivých účinků, jako je zvýšená toxicita a poškození naší DNA.
Výzkum společně vedli Riyi Shi a Jean-Christophe Rochet, kteří jsou profesory na Purdue Institute for Integrative Neuroscience a Purdue Institute for Drug Discovery. Molekulární a buněčná neurověda.
Studium akroleinu u potkanů
Prof. Shi, Rochet a kolegové použili model geneticky modifikovaných potkanů k vyvolání symptomů podobných Parkinsonově chorobě a ke studiu chování jejich dopaminergních buněk in vitro i in vivo.
Vědci zjistili, že sloučenina zvaná akrolein má tendenci se hromadit v mozkové tkáni potkanů postižených Parkinsonovou chorobou.
Akrolein, jak vysvětlují vědci, je toxický vedlejší produkt mozku spalujícího tuky na energii. Sloučenina je obvykle z těla odstraněna.
Je zajímavé, že studie ukázala, že akrolein zvyšuje hladinu alfa-synukleinu. Jedná se o hrudkovitý protein, o kterém se věří, že zabíjí neurony produkující dopamin, protože se hromadí v neobvyklých množstvích v mozkových buňkách pacientů s Parkinsonovou nebo Lewyho tělní demencí.
Injekce akroleinu zdravým potkanům navíc způsobila deficity chování typické pro Parkinsonovu chorobu. Vědci tedy chtěli zjistit, zda cílení na tuto sloučeninu zastaví postup nemoci.
Blokování akroleinu zpomaluje Parkinsonovu chorobu
Za tímto účelem tým provedl experimenty jak na buněčných kulturách, tak na zvířatech, přičemž vyhodnotil jejich anatomii a funkčnost jejich chování.
Obrátili se na hydralazin, lék používaný k léčbě krevního tlaku. Jak vysvětluje profesor Shi, hydralazin je mimochodem také „sloučenina, která se může vázat na akrolein a odstranit jej z těla.“
Vědci pozoruhodně zjistili, že inhibice akroleinu hydralazinem zmírnila u potkanů příznaky podobné Parkinsonově chorobě, jak uvádí spoluautor studie.
"Akrolein je nový terapeutický cíl, takže je to poprvé, co se na zvířecím modelu ukázalo, že pokud snížíte hladinu akroleinu, můžete ve skutečnosti zpomalit progresi onemocnění [...]."
Prof. Riyi Shi
"To je velmi vzrušující," říká. "Pracujeme na tom více než 10 let."
"Ukázali jsme, že akrolein neslouží jen jako divák při Parkinsonově nemoci." Hraje přímou roli ve smrti neuronů, “dodává profesor Rochet.
Krysy vs. lidé: Směrem k novým drogám
Prof. Rochet varuje, že i když je slibné, najít lék, který zastaví onemocnění u potkanů, je stále daleko od nalezení ekvivalentní sloučeniny u lidí.
"V desetiletích výzkumu jsme našli mnoho způsobů, jak vyléčit Parkinsonovu chorobu v preklinických studiích na zvířatech," říká, "a přesto stále nemáme terapii chorob, která by zastavila základní neurodegeneraci u lidských pacientů."
"Ale tento objev nás posune dále v potrubí objevování léků a je možné, že na základě těchto informací bude možné vyvinout lékovou terapii," dodává profesor Rochet.
Přestože se hydralazin již používá a víme, že nemá žádné škodlivé účinky, vědci tvrdí, že se z různých důvodů nemusí ukázat jako nejlepší anti-Parkinsonova droga.
"Bez ohledu na to," pokračuje profesor Rochet, "tato droga slouží jako důkaz principu, abychom našli další léky, které fungují jako zachycovač akroleinu."
"Je to právě z tohoto důvodu," vysvětluje profesor Shi, "že aktivně hledáme další léky, které mohou buď účinněji snížit akrolein, nebo tak učinit s menšími vedlejšími účinky."
"Klíčem je mít biomarker pro akumulaci akroleinu, který lze snadno detekovat, například pomocí moči nebo krve," říká.
"Cílem je, abychom v blízké budoucnosti mohli tento toxin detekovat roky před nástupem příznaků a zahájit terapii, která by nemoc potlačila." Mohli bychom být schopni oddálit nástup této nemoci na neurčito. To je naše teorie a cíl. “
Prof. Riyi Shi
