Изследователите са открили механизъм, чрез който се развиват токсични протеинови клъстери в мозъка при болестта на Паркинсон. Той може да бъде лекуван с лекарства, одобрени за друго заболяване.
В доклад, публикуван в списанието, учените описват как откриват, че увеличаването на мастната субстанция или липидите, наречени глюкозилцерамид, води до натрупване на токсични клъстери на алфа-синуклеинов протеин вътре в мозъчните клетки, продуциращи допамин.
Екипът също така разкри, че лечението с вече одобрен инхибитор на глюкозилцерамид синтаза – лекарство, което намалява производството на липиди, намалява токсичните протеинови клъстери, които са отличителен белег на болестта на Паркинсон.
"Някои компании", казва главният изследовател д-р Джозеф Мазули, асистент по неврология в Университета по физика в Северозападния университет "Фенинбърг" в Чикаго, Илинойс, използва синтетазни инхибитори за намаляване на синтеза на липидите. произхождащи от пациента неврони в нашето изследване. "
"Ние успяхме да покажем, че намалява токсичността на алфа-синуклеиновата агрегация директно в невроните, получени от пациенти с Паркинсонова болест", добавя той.
Паркинсоновата болест възниква от смъртта на допаминовите клетки
Болестта на Паркинсон е прогресивно състояние, което произтича от смъртта на клетките в мозъчната област, известна като substantia nigra. Клетките произвеждат химически пратеник, наречен допамин, който е важен за регулиране на движението.
Основните симптоми на болестта на Паркинсон са треперене, забавяне на движението и скованост, както и намален баланс и координация. Други симптоми включват емоционални промени, нарушения на съня, депресия, затруднено говорене, проблеми с преглъщане и дъвчене и запек.
Паркинсоновият главно удари след 60-годишна възраст, въпреки че малък брой случаи са диагностицирани при тези под 50-годишна възраст. Тъй като симптомите се влошават, става по-трудно да се справят с ежедневните задачи и да водят независим живот.
Има повече от 10 милиона души, живеещи с болестта на Паркинсон по света, включително около 1 милион в Съединените щати – където са диагностицирани около 60 000 случая всяка година – сами.
Докато все още няма лечение за болестта на Паркинсон, има лекарства и други лечения, които предлагат облекчаване на симптомите при много пациенти.
GBA1 мутации и болестта на Паркинсон
В учебната литература проф. Мацули и екипът обясняват, че силен рисков фактор за развитието на токсични алфа-синуклеинови клъстери в Паркинсон е мутациите в генът на глюкоцереброзидазата (GBA1).
Генът произвежда протеин, който е важен за правилното функциониране на лизозомите, които са отделения вътре в клетките, които разграждат и отстраняват глюкозилцерамида и другите липиди.
Тези с едно мутирало копие на GBA1 имат по-високи от нормалните нива на глюкозилцерамид и имат по-голям риск от развитие на болестта на Паркинсон.
Като има две мутирали копия на гена – един от всеки родител – може да доведе до болестта на Гоше, което е рядко заболяване, при което лизозомите се провалят и мастните съединения се натрупват в тялото.
Въпреки това, въпреки че е известно, че GBA1 мутациите са свързани – може би чрез разрушаване на клирънса на глюкозилцерамид – до развитието на токсични алфа-синуклеинови клъстери, това, което не е ясно, до момента, в който ново изследване е механизмът зад него.
Може да не е необходима мутацията на GBA1
За да разследват, учените са изследвали ефектите на лекарството, което повишава нивата на глюкозилцерамид в невроните, произвеждащи допамин, произлезли от стволовите клетки, получени от пациентите. Клетките не са имали мутирали форми на GBA1 гена.
Те открили, че дори и без мутиралия ген, има значително натрупване на токсични алфа-синуклеинови клъстери в невроните.
Професор Mazzulli предполага, че това показва, че превръщането на нормалния алфа-синуклеин в неговата токсична форма не зависи задължително от "наличието на мутиралия GBA1 протеин, но по-важното е намаляването на активността и натрупването на глюкозилцерамид".
Комплексни алфа-синуклеин и токсични клъстери
При по-тясно изследване на превръщането на алфа-синуклеина от нормалната му в токсична форма, екипът откри, че не е просто простата форма на алфа-синуклеин – както се смяташе преди това – превърната в токсичен клъстер.
Вместо това, глюкозилцерамидът директно превръща сложната форма на алфа-синуклеин в токсични клъстери. "Изненадахме се, че токсичната агрегация настъпва чрез директно преобразуване на големия алфа-синуклеинов комплекс", обяснява професорът Mazzulli.
"Ние мислехме, че" комплексът ще трябва първо да се разглобява, преди да образува токсични агрегати, но това не ни е показало данните ".
Той казва, че лекарствата, създадени за лечение на болестта на Гоше могат да бъдат един от начините за насочване към този механизъм.
Тези открития предлагат и начин да се измери колко добре лекарствата могат да се представят в изпитанията. Докато целта на лечението на Паркинсон е да се намалят алфа-синуклеиновите клъстери, измерването нивата на токсичния протеин при живи пациенти не е лесно.
"Много по-лесно е да измерите ефектите на терапевтичните средства, които променят глюкозилцерамида при пациентите, тъй като липидите могат да бъдат директно измерени от лесно достъпни течности, като кръвна или мозъчна гръбначна течност".
Проф. Джоузеф Мазули
