Parkinsona slimība: kāpēc smadzeņu šūnas mirst?
Pētnieki ir atklājuši, ka molekula, kas jau ir svarīga citām šūnu funkcijām, var kalpot arī par mērķi pret Lewy ķermeņiem, kas ir toksisko olbaltumvielu nogulsnes, kas uzkrājas smadzenēs Parkinsona slimības gadījumā.
Molekula, ko sauc par kardiolipīnu, ir būtiska mitohondriju membrānas sastāvdaļa, kas ir mazās spēkstacijas šūnu iekšienē, kas tām dod enerģiju un palīdz vadīt vielmaiņu.
Lewy ķermeņi ir viena no Parkinsona slimības pazīmēm. Tie satur toksiskas alfa-sinukleīna kopas un citus olbaltumvielas, kas nav pareizi salocījušies.
Tagad žurnālā publicētajā rakstā Dabas komunikācijas, pētnieki no Gelfas universitātes Kanādā apraksta, kā viņi atklāja “jaunu mehānismu”, kurā kardiolipīns salocīja alfa-sinukleīnu.
Viņi arī atklāja, ka kardiolipīns "var izvilkt" alfa-sinukleīnu no toksiskām kopām un salocīt to, "tādējādi efektīvi buferējot" vai aizkavējot olbaltumvielu toksicitātes progresu.
"Kardiolipīna izšķirošās lomas noteikšana," atzīmē vecākais pētījuma autors Skots D. Raiens, kurš ir universitātes Molekulārās un šūnu bioloģijas katedras profesors, "saglabājot [alfa-sinukleīna] funkcionālos līdzekļus, kardiolipīns var būt jauns attīstības mērķis. par Parkinsona slimības terapiju. ”
Alfa-sinukleīna mehānisms nav skaidrs
Parkinsona slimība ir smadzeņu izšķiešanas slimība, kas laika gaitā pasliktinās. Šī stāvokļa visbiežāk sastopamie simptomi ir trīce, muskuļu stīvums, līdzsvara un koordinācijas traucējumi, kā arī kustību lēnums.
Tam ir arī simptomi, kas nav saistīti ar kustību, kas ietver - bet neaprobežojas ar to - trauksmi, depresiju, miega traucējumus, aizcietējumus un nogurumu.
Ar Parkinsona slimību visā pasaulē dzīvo vairāk nekā 10 miljoni cilvēku, tostarp aptuveni 1 miljons ASV un 100 000 Kanādā.
Slimība pārsvarā iestājas pēc 50 gadu vecuma, lai gan 10 procentos gadījumu tā var rasties agrāk.
Galvenā atšķirība starp Parkinsona slimību un citiem kustību traucējumiem ir tā, ka pirmo izraisa dopamīnu ražojošo šūnu nāve smadzeņu substantia nigra reģionā.
Dopamīns ir kurjera molekula jeb neirotransmiteris, kas palīdz kontrolēt kustību. Daudzu Parkinsona slimību ārstēšanas mērķis ir paaugstināt dopamīna līmeni smadzenēs.
Kaut arī nepareizi salocīts alfa-sinukleīns ir Lewy ķermeņu iezīme - kuru klātbūtne ir pirms dopamīna šūnu nāves Parkinsona slimības gadījumā - īpašais mehānisms ir nedaudz neskaidrs.
Tomēr tas, ko mēs zinām, ir tas, ka alfa-sinukleīns parastajā formā, šķiet, ir svarīgs veselīgai šūnu darbībai.
Piemēram, ir pierādījumi, kas liecina, ka alfa-sinukleīns ir svarīgs neirotransmiteru uzglabāšanai un pārstrādei, un tam var būt nozīme arī fermentu kontrolē, kas paaugstina dopamīna līmeni.
Kardiolipīna efekts smadzeņu šūnās ir samazināts
Lai uzzinātu, kā smadzeņu šūnas tiek galā ar nepareizi salocītu alfa-sinukleīnu, prof. Raiens un viņa kolēģi veica eksperimentus, izmantojot cilvēka cilmes šūnas.
"Mēs domājām," saka profesors Raiens, "ja mēs varam labāk saprast, kā šūnas parasti saliek alfa-sinukleīnu, mēs, iespējams, varēsim izmantot šo procesu, lai izšķīdinātu šos agregātus un palēninātu slimības izplatīšanos."
Pētnieki salīdzināja parastās cilmes šūnas ar cilvēkiem ar Parkinsona slimību, kuriem bija mutēta alfa-sinukleīna gēna versija.
Veicot šos eksperimentus, komanda atklāja, ka alfa-sinukleīns piestiprinās smadzeņu šūnu iekšienē esošajiem mitohondrijiem un ka mitohondrijos esošais kardiolipīns atkārtoti pārvērš olbaltumvielu netoksiskās formās, tādējādi aizkavējot alfa-sinukleīna toksicitātes procesu.
Zinātnieki arī atklāja, ka “bufera spēja ir samazināta” šūnās, kurām bija mutācijas ar alfa-sinukleīnu, kas noved pie ģimenes Parkinsona slimības.
Tādējādi pētnieki norāda, ka kardiolipīna spēja palēnināt vai apturēt alfa-sinukleīna toksicitātes progresu galu galā tiek pārslogota un noved pie šūnu nāves cilvēkiem ar Parkinsona slimību.
Viņi uzskata, ka viņu rezultāti varētu radīt jaunas zāles, kas palēnina slimības progresēšanu, mērķējot uz kardiolipīna lomu alfa-sinukleīna locīšanā.
"Cerība ir," saka prof. Raiens, "ka mēs spēsim izglābt kustību kustību deficītu, izmantojot dzīvnieku modeli. Tas ir liels solis šīs slimības cēloņa ārstēšanā. ”
"Pamatojoties uz šo atklājumu, mums tagad ir labāka izpratne par to, kāpēc nervu šūnas mirst Parkinsona slimības gadījumā un kā mēs varētu iejaukties."
Prof. Skots D. Raiens
