Mangāns un Parkinsona slimība: saikni var izskaidrot ar mehānismu
Jauns pētījums, kas publicēts žurnālā Zinātnes signalizācija, sīki aprakstīts mehānisms, ar kura palīdzību mangāna iedarbība var izraisīt nepareizu olbaltumvielu sadalīšanos smadzenēs - kas savukārt var izraisīt Parkinsonam līdzīgus simptomus. Atzinumi var ļaut agrāk diagnosticēt neiroloģisko stāvokli.
Mangāns ir būtiska uzturviela “pākšaugos, ananāsos, pupiņās, riekstos, tējā un graudos”.
Cilvēka ķermenī mangāns veicina cukura līmeņa regulēšanu asinīs, kaulu veidošanos un imunitāti.
Tomēr pārmērīga mangāna līmeņa iedarbība var izraisīt Parkinsonam līdzīgus neiroloģiskus simptomus.
Mangāns uzkrājas smadzeņu bazālo gangliju zonā.
Pētnieki ir zinājuši par šīm saitēm starp mangānu un Parkinsona slimību gadu desmitiem, taču jauni pētījumi palīdz noskaidrot šo asociāciju mehānismus.
Anumantha Kanthasamy, Lindas Loidas apveltītā Neirotoksikoloģijas katedra Aiovas Valsts universitātē Amesā, vadīja jauno pētījumu.
Mangāns palīdz pārnest kļūdainu olbaltumvielu
Parkinsona slimību raksturo pikas, ko veido nepareizi salocīts alfa-sinukleīna proteīns. Šie olbaltumvielu agregāti ir toksiski neironiem.
Kanthasamy un viņa kolēģi nolēma izpētīt, kā šie nepareizi salocītie proteīni varētu mijiedarboties ar mangānu, lai izraisītu Parkinsona slimības progresēšanu.
Lai to izdarītu, viņi pārbaudīja datus no pelēm un asins seruma paraugus, kas savākti no astoņiem metinātājiem. Metinātājiem kā grupai ir lielāks ilgstošas mangāna iedarbības risks. Pētījumā tika pārbaudīta arī kontroles grupa 10 cilvēku sastāvā.
Analīzes atklāja, ka metinātājiem ar mangāna iedarbību bija augstāks nepareizi salocītā alfa-sinukleīna līmenis, kas viņiem rada lielāku Parkinsona slimības risku.
Papildu šūnu kultūras testi parādīja, ka nepareizi salocīts alfa-sinukleīns caur mazām vezikulām, ko sauc par eksosomām, tika izdalīts ārpusšūnu telpā. Citiem vārdiem sakot, pūslīši ļāva olbaltumvielām pārvietoties no šūnas uz šūnu un tālāk izplatīt nepareizi salocīto olbaltumvielu.
Zinātnieki arī izolēja alfa-sinukleīnu saturošas eksosomas no alfa-sinukleīnu ekspresējošām šūnām, kurām bija mangāna iedarbība, un tās nogādāja smadzeņu zonā pelēm, ko sauc par corpus striatum. Tas pelēm izraisīja Parkinsonam līdzīgus simptomus.
Šķiet, ka mangāns paātrina alfa-sinukleīna pārnešanu no šūnas uz šūnu, kas savukārt izraisīja neirotoksicitāti. Kanthasamy un kolēģi skaidro:
"Kopā šie rezultāti norāda, ka [mangāna] iedarbība veicina [alfa-sinukleīna] sekrēciju eksosomālos pūslīšos, kas pēc tam izraisa proinflammatoriskas un neirodeģeneratīvas reakcijas gan šūnu kultūrā, gan dzīvnieku modeļos."
"[Mēs] identificējām iespējamo mehānismu, kas saistīts ar eksosomu starpniecību [alfa-sinukleīna] pārnešanu no šūnas uz šūnu iedarbības laikā uz vides neirotoksikantu," raksta autori.
Atklājumi var izraisīt agrāku atklāšanu
Saskaņā ar Nacionālo veselības institūtu (NIH) datiem aptuveni 50 000 cilvēku Amerikas Savienotajās Valstīs katru gadu saņem Parkinsona slimības diagnozi, un šobrīd ar šo stāvokli dzīvo 500 000 cilvēku.
Lai arī stāvoklis vēl nav izārstēts, tā agrāka diagnosticēšana var novērst neatgriezeniskus smadzeņu bojājumus un palīdzēt paātrināt jaunu zāļu klīniskos izmēģinājumus cilvēkiem.
Rezultāti, ko Kanthasamy un kolēģi ir tikko publicējuši, var palīdzēt zinātniekiem izstrādāt jaunu Parkinsona slimības diagnostikas testu, kas varētu atklāt slimību daudz agrāk. Rezultāti var arī palīdzēt zinātniekiem pārbaudīt jauno Parkinsona slimību efektivitāti.
"Tā kā slimība progresē, to ir grūtāk palēnināt ar ārstēšanu," saka Kanthasamy. Viņš piebilst: “Agrāka atklāšana, iespējams, pārbaudot nepareizi salocītu alfa-sinukleīnu, var radīt labākus rezultātus pacientiem. Šāds tests varētu arī norādīt, vai kāds ir pakļauts riskam pirms slimības sākuma. ”
Tomēr pētījuma autori arī brīdina, ka viņu atklājumi joprojām ir eksperimentāli un ka šāds diagnostikas tests gadiem ilgi var nebūt pieejams.
