ПАРКИНСОНОВА БОЛЕСТ: ДА ЛИ БИ ОВА „КАРИКА КОЈА НЕДОСТАЈЕ“ МОГЛА БИТИ УЗРОК?

Научници су сада идентификовали неисправан ћелијски процес који је можда заједнички различитим облицима Паркинсонове болести и предлажу механизам путем којег би то могло довести до болести.

Истраживачи су бацили ново светло на потенцијални узрок Паркинсонове болести.

Овај процес укључује групу липида или масних молекула названих керамиди, који се налазе у ћелијским мембранама и играју важну улогу у њиховој функцији и структури.

Рад који је сада објављен у часопису Метаболизам ћелија описује како је тим - на Медицинском колеџу Баилор у Хјустону у држави Тексас - направио неочекивано откриће у моделу воћне мушице оштећеног стања гена са Паркинсоновим симптомима.

Претходне студије су идентификовале гене и дефекте ћелија повезаних са Паркинсоновом болешћу и другим поремећајима мозга са сличним симптомима. Истраживачи сугеришу да су керамиди „карика која недостаје“ него што их повезује.

„Бројни гени“, тврди виши аутор студије Хуго Ј. Беллен, професор молекуларне и хумане генетике и неуронауке на Медицинском факултету Баилор, „повезани су са Паркинсоновом болешћу или Паркинсоновим болестима; ипак, још увек постоји мало разумевања о томе како ови гени узрокују ова стања. “

Паркинсонова болест и паркинсонизам

Паркинсонова болест утиче на кретање и временом ће се погоршавати. Типични симптоми укључују дрхтање, укоченост мишића и спорост. Такође може имати немоторичке симптоме, попут поремећаја спавања, депресије, анксиозности и умора.

Широм света има око 10 милиона људи са Паркинсоновом болести, са око милион који живи у Сједињеним Државама.

Иако болест углавном погађа после 50. године, постоји облик који се назива Паркинсонов рани почетак и који се развија код млађих људи.

Болест се развија због уништавања нервних ћелија или неурона у делу мозга који контролише кретање. Ћелије производе хемикалију названу допамин која преноси поруке између мозга и остатка тела које су важне за контролу кретања.

Паркинсонизам је општи термин за стања која производе симптоме који су слични оним код Паркинсонове болести, посебно успореност покрета или брадикинезија, која је „карактеристика која дефинише“. Паркинсонова болест је најчешћи узрок паркинсонизма.

Модел воћне мушице паркинсонизма

Студија је започела истраживањем људског гена ПЛА2ГА6. Познато је да мутације гена узрокују паркинсонизам и друге поремећаје који укључују губитак можданог ткива.

Претходне студије су показале да ген садржи упутства за стварање ензима названог фосфолипаза. Ензим делује на фосфолипиде, групу масти за које је познато да су важне компоненте нервног система, али осим овога, о њима се не зна много.

Да би се проучавали ефекти ПЛА2ГА6 у ћелијама, истраживачи су користили модел воћне муве паркинсонизма који се прави утишавањем иПЛА2-ВИА, што је мува еквивалент људског гена.

Муве којима је недостајао ген живеле су трећину колико и нормалне муве, а њихове ћелије су имале сличне особине као и људске ћелије ПЛА2Г6 мутације.

Истраживачи су такође потврдили, у складу са претходним студијама, да су младалачке мутиране муве биле здраве, али су постепено развијале неуродегенерацију како су стареле.

Недостаци нервног система

Такође су открили да је недостатак гена имао још два ефекта на муве: требало им је више времена да се опораве од физичких удара, а такође су показали и прогресивне проблеме са визуелним одговором. Оба ефекта сугеришу недостатке нервног система.

Када су електронским микроскопима испитивали неуроне у очима мутираних муха, научници су открили да њихове мембране садрже абнормалне „инклузије“ или грудице које нису биле присутне у нормалним мушицама.

Такође су пронашли неколико других абнормалности, укључујући малформисане митохондрије и абнормално велике лизозоме. Митохондрији су одељци унутар ћелија који стварају енергију за ћелију. Абнормалности у митохондријама често се налазе код Паркинсонове болести.

Лизозоми су друга врста одељења унутар ћелија које делују као центри за рециклажу истрошених ћелијских материјала, укључујући мембране.

Када заједно гледају ове резултате, они указују на „да је иПЛА2-ВИА ген је важан за одржавање правилне структуре и облика мембране “, примећује проф. Беллен.

Истраживачи су претпоставили да због иПЛА2-ВИА ген даје упутства за стварање ензима који делује на фосфолипиде, они би пронашли проблеме са фосфолипидима код мува без гена. Ово би онда објаснило резултате.

Улога керамида

Међутим, на њихово изненађење, истраживачи нису пронашли оно што су очекивали. Фосфолипиди у мутацијама мушицама понашали су се нормално.

Пажњу су усмерили на друге липиде и тада су приметили ненормално висок ниво керамида у датотекама којима недостаје иПЛА2-ВИА ген.

Затим су дали неке од мутираних мува, који блокирају производњу церамида. Тим је открио да, у поређењу са нелеченим мутираним мушицама, лечене мутиране муве нису имале само ниже нивое церамида у својим ћелијама, већ су такође показале смањене симптоме неуродегенерације и неколико других недостатака нервног система. Њихове ћелије су такође имале мање абнормалности у лизозомима.

Даља истрага открила је да проблем лежи у обнављању и рециклажи липида у керамидима. Друга ћелијска компонента која се назива ретромер проналази и екстрахује липиде пре него што уђу у лизозоме ради рециклаже и шаље их у мембране. Ако се липиди не екстрахују, на крају се рециклирају да би произвели више церамида.

Ако ретромер не ради правилно, нивои керамида ће се повећати, узрокујући крутост ћелијских мембрана. Ово поставља зачарани круг који додатно онемогућава ретромер, узрокујући даљи пораст нивоа церамида. На крају, ово узрокује неуродегенерацију.

Остале везе и алфа-синуклеин

У другом делу студије, тим је потврдио да мутиране муве имају нижи ниво ретромерних протеина названих ВПС35 и ВПС26. У нормалним мушицама, оне се вежу за протеин иПЛА2-ВИА и помажу у стабилизацији функције ретромера.

Даљи тестови су показали да је побољшање функције ретромера довело до смањења дефеката уочених код мутираних воћних мушица којима је недостајало иПЛА2-ВИА ген. „Занимљиво је“, примећује проф. Беллен, „мутације у Впс35 ген такође узрокује Паркинсонову болест “.

Истраживачи су реплицирали налазе користећи лабораторијски узгајане ћелије животињског мозга. Такође су открили да високи нивои протеина који се често налазе у мозгу код Паркинсонове болести, названог алфа-синуклеин, такође узрокују дисфункцију ретромера, велике лизозоме и пораст нивоа церамида.

Истраживачи сугеришу да њихови налази откривају нову везу између раније неповезаних карактеристика Паркинсонове болести.