Vai šis nesen atklātais proteīns varētu palīdzēt ārstēt Parkinsona slimību?
Pētnieki ir atraduši olbaltumvielu, kas varētu palīdzēt samazināt toksisko olbaltumvielu agregāciju smadzenēs - tas ir Parkinsona slimības pazīme. Bet vai viņu atklājums piedāvā svaigas cerības vai vienkārši “grupas atbalstu?”
Nacionālie veselības institūti lēš, ka Amerikas Savienotajās Valstīs Parkinsona slimības diagnozi katru gadu saņem aptuveni 50 000 cilvēku.
Šo plaši izplatīto stāvokli raksturo trīce, kustību lēnums un līdzsvara un koordinācijas traucējumi, cita starpā.
Tomēr tā cēloņi joprojām nav zināmi, un ārstēšana ir vērsta tikai uz simptomiem, palīdzot cilvēkiem pēc iespējas labāk pārvaldīt šo stāvokli.
Smadzenēs Parkinsona slimību raksturo mulsinoša iezīme - alfa-sinukleīna, olbaltumvielu, kas kļūst toksisks un, saliekot kopā lielos daudzumos, izjauc nervu ceļus, agregācija.
Tas notiek, kad alfa-sinukleīns nepareizi salokās, tas ir, kad tas salocās nepareizā formā, kas neļauj tai pareizi darboties, kas var izraisīt vai atvieglot slimības.
Alfa-sinukleīns parasti atrodas smadzenēs augstā līmenī, un tas ir arī citos audos mazākā daudzumā. Tomēr pētniekiem nav ne jausmas, kāda loma šim proteīnam parasti ir nervu veselības uzturēšanā vai kā novērst tā nepareizu locīšanos.
Bet jauns Purdue universitātes pētījums West Lafayette, IN ir identificējis olbaltumvielu, kas spēj samazināt nepareizi salocītā alfa-sinukleīna agregāciju. Secinājumi ir Molekulārās bioloģijas žurnāls.
Kā HYPE var samazināt apkopojumu
Jaunais pētījums ir koncentrēts uz olbaltumvielu, ko sauc par “HYPE”, terapeitisko potenciālu, kas, pēc pētnieku skaidrojuma, ir vienīgais Fic proteīns, kas atrodas cilvēkā.
Fic olbaltumvielas palīdz izlemt, vai šūna izdzīvo vai mirst, saskaroties ar stresu, ko raksturo nepareiza šūnu olbaltumvielu locīšana.
"Tā kā HYPE ir tik svarīga loma, kā šūnas tiek galā ar nepareizi salocītu olbaltumvielu stresu, mēs domājām, vai slimībām, kas rodas olbaltumvielu nepareizas locīšanas dēļ, visticamāk, būs nepieciešama HYPE," skaidro galvenā pētījuma autore Seema Mattoo, Ph.D. bioloģiskās zinātnes Purdue.
Viņa turpina: “Mēs zinām, ka Parkinsona slimības gadījumā nepareizi salocītais proteīns bieži ir [alfa-sinukleīns]. Tāpēc mēs vaicājām, vai HYPE varētu modificēt [alfa-sinukleīnu], un ja tā, kādas ir tā sekas? "
Pašreizējā pētījumā, kuru pētnieki veica in vitro, izmantojot šūnu kultūras laboratorijas apstākļos, viņi atklāja, ka HYPE patiešām var iedarboties uz alfa-sinukleīnu, samazinot nepareizi salocītu olbaltumvielu agregācijas daudzumu. Pētnieki šo procesu sauc par “AMPylation”.
Tad komanda vēlējās noskaidrot, vai AMPylation patiešām ir parādījis kādu solījumu kā potenciālu terapeitisko procesu. Parkinsona slimības gadījumā sakopoti, nepareizi salocīti proteīni var caurdurt neironu (smadzeņu šūnu) membrānas, izjaucot to darbību.
Mattoo un kolēģi vēlējās noskaidrot, vai AMPylation izraisīs arī mazāk urbumu šūnu membrānās. Lai to izdarītu, viņi izmantoja lipīdu kombināciju, lai izveidotu virsmu, kas simulētu šūnu membrānu virsmu.
Viņi arī lipīdiem pievienoja krāsu, tādēļ, ja alfa-sinukleīna agregāti tos pārdurtu, darbība kļūtu redzama caur noplūdušo krāsu.
Pēc tam Mattoo atzīmē: "Mēs atklājām, ka ar modificēto [alfa-sinukleīnu] izdalījās mazāk krāsu, tas nozīmē, ka membrāna palika neskarta."
"Tas nozīmē, ka HYPE varētu būt terapeitiska iedarbība uz Parkinsona slimību," viņa piebilst. Turklāt, kā Mattoo un kolēģi atzīmē savā pētījumā: "Šis ir pirmais ziņojums, kurā [alfa-sinukleīns] tiek identificēts kā HYPE mērķis."
Pārsniedzot “Band-Aid?”
Pēdējā eksperimentā Mattoo un komanda pētīja HYPE modificētu alfa-sinukleīnu, izmantojot elektronu mikroskopu. Tas ļāva viņiem novērot, ka pēc mijiedarbības ar HYPE alfa-sinukleīna struktūra ir mainījusies.
Regulāros apstākļos pētnieki atzīmē alfa-sinukleīna pagriezienus, kas var izskaidrot tā potenciālu veidot agregātus. Tomēr, modificējot ar HYPE, olbaltumvielām bija tendence mazāk savīties, tā vietā veidojot paralēlus pavedienus.
Šī jaunā modifikācija, pēc pētnieku domām, var novērst alfa-sinukleīna tik daudz agregāciju.
Kaut arī pašreizējie pētījumi rāda solījumu atrast jaunas Parkinsona slimības terapijas metodes, pētījuma autori paskaidro, ka viņiem vēl ir tāls ceļš ejams.
"Mēs visi cenšamies piemērot grupas atbalstu slimības progresēšanas beigās, jo mēs zinām, ka agregācija izraisa šūnu toksiskumu, bet kā mēs to varam novērst? Slimību kontekstā par to vēl ir daudz jāsaprot. ”
Seema Mattoo, Ph.D.
"Mēs esam [šī pētījuma] sākuma stadijā," atzīst Mattoo, "taču šie rezultāti mums dod jaunu leņķi, lai aplūkotu potenciālās terapijas."
“Mēs cenšamies nākt klajā ar zālēm, kuras varētu izmantot, lai manipulētu ar HYPE darbību. Jūs tos varētu dot pacientiem, kuriem sāk parādīties Parkinsona slimības pazīmes vai kuriem ir nosliece uz agregētu [alfa-sinukleīnu]. Tas ir virziens, kurā mēs vēlamies iet [], ”skaidro pētnieks.
