Jakou roli hrají lipidy v mozku při Parkinsonově nemoci?
Nový výzkum zaměřený na lipidy v mozku identifikuje nový terapeutický cíl pro Parkinsonovu chorobu.
Parkinsonova choroba je neurodegenerativní stav, který podle National Institutes of Health postihuje přibližně půl milionu lidí ve Spojených státech.
Jednou z hlavních charakteristik tohoto stavu je nahromadění alfa-synukleinu, typu proteinu, který se formuje do toxických plaků, v mozku.
Začátkem tohoto roku studie, která byla uvedena v časopise Neurobiologie stárnutí naznačuje, že může existovat souvislost mezi hladinami určitých mozkových lipidů nebo molekul tuku a vývojem Parkinsonovy choroby.
Nyní tým specialistů z Brigham and Women’s Hospital a Harvard Medical School, kteří jsou oba v Bostonu, MA, dále zkoumá vazby mezi lipidy v mozku a neurodegenerací.
"Lidé si již mnoho let uvědomují určité souvislosti mezi Parkinsonovou chorobou a mozkovými lipidy," říká hlavní autorka nové studie Saranna Fanning, Ph.D., z Brigham and Women’s Hospital.
V současné studii však vědci ukazují, že existuje souvislost mezi mastnými kyselinami přítomnými v mozku a hromaděním alfa-synukleinu.
"Prostřednictvím tohoto společného úsilí, počínaje modely kvasinek v laboratoři Lindquist a v laboratořích Selkoe a Dettmer využívajících krysí kortikální neurony a lidské kortikální neurony, jsme identifikovali cestu a terapeutický cíl, který dosud nikdo nesledoval," říká Fanning .
Vědci uvádějí svá zjištění ve studijním článku, který se objeví v časopise Molekulární buňka.
Identifikace nového terapeutického cíle
Vědci pracovali s lipidy a mastnými kyselinami na různých modelech, od kvasinkových kultur po lidské buňky, aby zjistili, jak mohou interagovat s alfa-synukleinem.
Fanning a kolegové nejprve provedli nezaujaté lipidomické profilování, což je proces, který zahrnuje hodnocení změn lipidů a mastných kyselin, u kvasinek, které vyvinuli pro produkci proteinu alfa-synukleinu.
V této fázi vědci zjistili, že kvasinky exprimující alfa-synuklein vykazovaly nárůst složky neutrální lipidové dráhy, konkrétně kyseliny olejové, mastné kyseliny.
Tým dokázal replikovat toto pozorování na neuronálních modelech hlodavců i lidí, včetně buněčných linií získaných od lidí s Parkinsonovou chorobou.
"Bylo fascinující vidět, jak přebytek [alfa-synukleinový protein] měl takové konzistentní účinky na neutrální lipidovou dráhu napříč modelovými organismy, od jednoduchých pekařských kvasinek a kultivovaných neuronů hlodavců po buňky odvozené od pacientů s PD, které nesou další kopie [alfa-synukleinu" ] v jejich genomu. “
Spoluautor Ulf Dettmer
"Všechny naše modely jasně ukazovaly na kyselinu olejovou jako prostředníka toxicity [alfa-synukleinu]," dodává Dettmer.
Na základě těchto zjištění vědci také hledali markery neurotoxicity v modelech, s nimiž pracovali. Jejich cílem bylo najít prostředky zaměřené na toxické prvky, aby se potenciálně zabránilo rozvoji Parkinsonovy choroby.
Enzym zvaný stearoyl-CoA-desaturáza (SCD) hraje mimo jiné mastné kyseliny klíčovou roli při produkci kyseliny olejové. Tým věřil, že blokování tohoto enzymu může nakonec pomoci chránit před mechanismy neurodegenerace.
Vyšetřovatelé poznamenávají, že vědci znají a používají mnoho inhibitorů SCD, i když zatím nemají povolení pro klinické použití mimo výzkumné laboratoře.
Doufají, že pokud budoucí studie poskytnou další důkazy na podporu mastných kyselin jako terapeutického cíle pro Parkinsonovu chorobu, mohly by se tyto inhibitory nakonec stát předmětem klinických studií.
„Identifikace SCD jako enzymu, který přispívá ke změnám lipidů a neurotoxicitě zprostředkovaným a-synukleiny, představuje jedinečnou příležitost pro terapie s malými molekulami k inhibici enzymu v modelech [Parkinsonovy nemoci] a v konečném důsledku u lidských onemocnění, ”Poznamenává spoluautor Dennis Selkoe.
