Болестта на Паркинсон и деменцията с телата на Леви се характеризират с нарушена мозъчна функция, свързана с невралната смърт. Едно ново изследване е идентифицирало как главният виновник зад увреждането на невроните – алфа-синуклеиновия протеин – уврежда невроните.
Болестта на Паркинсон е невродегенеративно състояние, характеризиращо се с нарушена двигателна функция и чувство за физическо равновесие.
Неговите симптоми произтичат от увреждане на мозъчните клетки и смърт, също характерно за деменцията на невродегенеративните заболявания с телата на Леви (DLB).
DLB включва както нарушената моторна функция на болестта на Паркинсон, така и загубата на памет и други видове когнитивен спад, характерни за болестта на Алцхаймер.
Хората с болестта на Паркинсон могат също да развият форма на деменция, наречена "деменция от болестта на Паркинсон".
При всички тези заболявания неправилното струпване на протеин, наречен "алфа-синуклеин", води до образуването на отлагания, които пречат на здравословното функциониране на мозъчните клетки.
Обикновено те се образуват в невроните, намиращи се в хипокампуса, мозъчната област, която играе ключова роля в учебните процеси, образуването на паметта и припомнянето.
Въпреки че е известно, че неправилно сгъстените агрегати на алфа-синуклеиновите протеини в крайна сметка водят до смърт на мозъчните клетки и следователно до тежко увреждане на различни когнитивни функции, досега изследователите не са разбрали основните механизми, които водят до този резултат.
В ново проучване старшият изследовател Лаура Воликели-Дейли, който работи в Университета в Алабама в Медицинската гимназия в Бирмингам, и колегите си решиха да потърсят тази липсваща представа.
Техният доклад – който сега е публикуван в списанието – обяснява какви промени се проявяват на клетъчно ниво в мозъка, след образуването на алфа-синуклеинови агрегати и преди невралната смърт.
Валпикели-Дейли и нейните колеги се надяват, че техните открития могат в крайна сметка да доведат до подобрени лечения, които могат да предотвратят или дори да помогнат за обръщане на нервно увреждане, което вероятно ще доведе до деменция.
"При болестта на Паркинсон може да дадете леводопа за подобряване на двигателната функция, но няма нищо, което да спре немоторните симптоми", обяснява Волсикели-Дайли.
Изчертаване на необичайни невронни промени
В предишно проучване Volpicelli-Daley и нейният екип по това време разработват експериментален модел на изкуствени алфа-синуклеинови отлагания in vitro, което им позволява да симулират развитието на тези агрегати в мозъчните клетки.
За целите на новото изследване учените прилагат тази техника за получаване на алфа-синуклеинови агрегати, които след това въвеждат в мозъчните клетки на мишки.
След това проучват промените, настъпили в хипокампалните неврони на 7-дневната марка – точка, в която смъртта на мозъчните клетки още не е била задействана.
На този етап имаше високи нива на алфа-синуклеин в аксоните на мозъчните клетки, проекциите, натоварени с изпращането на електрически импулси, които носят информация между невроните.
Това, което Volpicelli-Daley и колеги открили, е, че алфа-синуклеиновите агрегати са довели до странни грешки в комуникационните механизми на хипокампалните неврони.
По този начин се наблюдава ненормална активност както при пресинаптичните (сигнално-предаващи), така и при постсинаптичните (приемащи сигнал) терминали на мозъчните клетки. И тези промени се появяват известно време, преди да се задейства невродегенерация, последвана от клетъчна смърт.
"Невроните се развиват недвусмислено, преди да умрат", отбелязва Волсикели-Дейли, добавяйки: "Има повишена активност в пресинаптичния терминал, мястото на неврона, който освобождава химикали, наречени невротрансмитери".
"От друга страна", продължава тя, "има понижена активност следсинаптично, мястото на съседния неврон, където тези освободени химикали активират системите за съобщения", което "може да предполага, че има пластичност в невроните, т.е. невроните се адаптират към повишената активност. "
Това не е добър знак, тъй като: "С течение на времето тази необичайна дейност може в крайна сметка да доведе до смърт на невроните", обяснява Волсикели-Дейли.
"Първоначално проучване"
Работата на изследователите обаче не завършва с тези открития. Старшият автор отбелязва, че трябва да се направят повече изследвания относно (все още загадъчния) алфа-синуклеин, както и ролята, която обикновено играе във функционирането на мозъчните клетки.
"Следващата стъпка ще бъде да се види как алфа-синуклеинът увеличава пресинаптичната активност и дали това е загуба на алфа-синуклеинова функция в това невронно отделение или е причинена от образуването на токсични алфа-синуклеинови агрегати . "
Джереми Хершувиц, който е и друг старши изследовател в това проучване, предполага, че работата на екипа представлява нова забележителност в ландшафта на изследванията на болестта на Паркинсон и деменцията.
"Това е първостепенно проучване и един от първите, които се занимават с критични и досега неуловими въпроси относно това как токсичният алфа-синуклеин влияе върху структурата и физиологията на паметта на невроните".
Джеръми Хершувиц
