Parkinsonin tauti: Miksi aivosolut kuolevat?
Tutkijat ovat havainneet, että molekyyli, jonka tiedetään jo olevan tärkeä muiden solutoimintojen kannalta, voi toimia myös kohteena Lewy-runkoja vastaan, jotka ovat myrkyllisiä proteiinikertymiä, jotka kertyvät aivoihin Parkinsonin taudin yhteydessä.
Kardiolipiiniksi kutsuttu molekyyli on tärkeä mitokondrioiden membraanikomponentti, joka on pieni solujen sisällä oleva voimalaitos, joka antaa heille energiaa ja auttaa ajamaan aineenvaihduntaa.
Lewy-ruumiit ovat yksi Parkinsonin taudin tunnusmerkeistä. Ne sisältävät myrkyllisiä alfa-synukleiiniryhmiä ja muita proteiineja, jotka eivät ole taittuneet kunnolla.
Lehdessä julkaistussa lehdessä LuontoviestintäKanadan Guelphin yliopiston tutkijat kuvaavat kuinka he löysivät "uuden mekanismin", jossa kardiolipiini taittuu alfa-synukleiiniin.
He havaitsivat myös, että kardiolipiini "voi vetää" alfa-synukleiinia myrkyllisistä klustereista ja taittaa sen uudelleen "siten puskuroimalla tehokkaasti" tai viivästyttäen proteiinin toksisuuden etenemistä.
"Kardiolipiinin ratkaisevan roolin tunnistaminen", toteaa vanhemman tutkimuksen kirjoittaja Scott D. Ryan, joka on professori yliopiston molekyyli- ja solubiologian laitokselta, "pitämällä [alfa-synukleiinia] toiminnallisissa keinoissa, kardiolipiini voi olla uusi kehityskohde Parkinsonin tautia vastaan. "
Alfa-synukleiinimekanismi on epäselvä
Parkinsonin tauti on aivoja tuhlaava sairaus, joka pahenee ajan myötä. Tilan yleisimpiä oireita ovat vapina, lihasjäykkyys, heikentynyt tasapaino ja koordinaatio sekä liikkeen hitaus.
Sillä on myös oireita, jotka eivät liity liikkeeseen, mukaan lukien - mutta eivät rajoitu - ahdistuneisuus, masennus, unihäiriöt, ummetus ja väsymys.
Parkinsonin taudissa asuu yli 10 miljoonaa ihmistä maailmanlaajuisesti, mukaan lukien noin miljoona Yhdysvalloissa ja 100 000 Kanadassa.
Tauti iskee enimmäkseen 50 vuoden iän jälkeen, vaikka 10 prosentissa tapauksista se voi syntyä aikaisemmin.
Suurin ero Parkinsonin taudin ja muiden liikehäiriöiden välillä on se, että edellinen johtuu dopamiinia tuottavien solujen kuolemasta aivojen substantia nigra -alueella.
Dopamiini on lähettimen molekyyli tai välittäjäaine, joka auttaa hallitsemaan liikettä. Monilla Parkinsonin taudin hoidoilla pyritään nostamaan aivojen dopamiinitasoja.
Vaikka väärin taitettu alfa-synukleiini on piirre Lewyn ruumiille - joiden läsnäolo edeltää dopamiinisolujen kuolemaa Parkinsonin taudissa - erityinen mekanismi on hieman epäselvä.
Tiedämme kuitenkin, että alfa-synukleiini näyttää normaalissa muodossaan olevan tärkeä solujen terveelle toiminnalle.
Esimerkiksi on näyttöä siitä, että alfa-synukleiini on tärkeä välittäjäaineiden varastoinnissa ja kierrätyksessä, ja sillä voi olla myös rooli entsyymien valvonnassa, jotka nostavat dopamiinitasoja.
Kardiolipiinin vaikutus vähentynyt aivosoluissa
Prof. Ryan ja hänen kollegansa tekivät kokeita käyttäen ihmisen kantasoluja saadakseen selville, miten aivosolut käsittelevät väärin taitettua alfa-synukleiinia.
"Ajattelimme", sanoo professori Ryan, "jos voimme paremmin ymmärtää, miten solut normaalisti taittavat alfa-synukleiinia, voimme pystyä hyödyntämään tätä prosessia liuottamaan nämä aggregaatit ja hidastamaan taudin leviämistä."
Tutkijat vertasivat normaaleja kantasoluja Parkinsonin tautia sairastavien ihmisten soluihin, joilla oli alfa-synukleiinigeenin mutatoitu versio.
Näiden kokeiden avulla ryhmä havaitsi, että alfa-synukleiini kiinnittyy aivosolujen sisällä oleviin mitokondrioihin ja että mitokondrioissa oleva kardiolipiini taittaa proteiinin myrkyttömiin muotoihin, mikä viivästyttää alfa-synukleiinitoksisuuden prosessia.
Tutkijat havaitsivat myös, että "puskurikapasiteetti on vähentynyt" soluissa, joissa oli alfa-synukleiinin mutatoituneita muotoja, jotka johtivat Parkinsonin tauteihin.
Siksi tutkijat ehdottavat, että kardiolipiinin kyky hidastaa tai pysäyttää alfa-synukleiinitoksisuuden eteneminen on lopulta hukkua ja johtaa solujen kuolemaan Parkinsonin tautia sairastavilla ihmisillä.
He uskovat, että niiden tulokset voivat johtaa uuteen lääkkeeseen, joka hidastaa taudin etenemistä kohdentamalla kardiolipiinin roolin alfa-synukleiinin taittumiseen.
"Toivo on," sanoo professori Ryan, "että pystymme pelastamaan liikuntavajeet eläinmallissa. Se on iso askel kohti sairauden syyn hoitamista. "
"Tämän havainnon perusteella meillä on nyt parempi käsitys siitä, miksi hermosolut kuolevat Parkinsonin taudissa ja miten voimme mahdollisesti puuttua asiaan."
Prof. Scott D.Ryan
