Πάρκινσον, άνοια: Αυτό είναι το κλειδί για την προληπτική θεραπεία;
Η νόσος του Πάρκινσον και η άνοια με τα σώματα Lewy χαρακτηρίζονται και τα δύο από διαταραχή της εγκεφαλικής λειτουργίας που συνδέεται με νευρικό θάνατο. Μια νέα μελέτη ορόσημο έχει εντοπίσει πώς ένας κύριος ένοχος πίσω από τη βλάβη των νευρώνων - η πρωτεΐνη άλφα-συνουκλεΐνη - βλάπτει τους νευρώνες.
Η νόσος του Πάρκινσον είναι μια νευροεκφυλιστική κατάσταση που χαρακτηρίζεται από εξασθενημένη κινητική λειτουργία και αίσθηση φυσικής ισορροπίας.
Τα συμπτώματά του προέρχονται από βλάβη εγκεφαλικών κυττάρων και θάνατο, επίσης ένα χαρακτηριστικό της άνοιας νευροεκφυλιστικής νόσου με σώματα Lewy (DLB).
Το DLB διαθέτει τόσο τη μειωμένη κινητική λειτουργία του Parkinson, όσο και την απώλεια μνήμης και άλλους τύπους γνωστικής πτώσης που χαρακτηρίζουν τη νόσο του Alzheimer.
Τα άτομα με νόσο του Πάρκινσον μπορεί επίσης να αναπτύξουν μια μορφή άνοιας που ονομάζεται «άνοια νόσου του Πάρκινσον».
Σε όλες αυτές τις ασθένειες, η λανθασμένη - λανθασμένη δομή - μιας πρωτεΐνης που ονομάζεται «άλφα-συνουκλεΐνη» οδηγεί στο σχηματισμό αποθέσεων που παρεμβαίνουν στην υγιή λειτουργία των εγκεφαλικών κυττάρων.
Συνήθως, αυτοί σχηματίζονται σε νευρώνες που βρίσκονται στον ιππόκαμπο, την περιοχή του εγκεφάλου που παίζει βασικό ρόλο στις μαθησιακές διαδικασίες, καθώς και στο σχηματισμό και ανάκληση μνήμης.
Αν και είναι γνωστό ότι τα συσσωματώματα πρωτεΐνης άλφα-συνουκλεΐνης που έχουν αναδιπλωθεί τελικά οδηγούν σε θάνατο των εγκεφαλικών κυττάρων, και έτσι στη βαριά εξασθένιση διαφόρων γνωστικών λειτουργιών, μέχρι στιγμής, οι ερευνητές δεν έχουν κατανοήσει τους υποκείμενους μηχανισμούς που οδηγούν σε αυτό το αποτέλεσμα.
Σε μια νέα μελέτη, η ανώτερη ερευνητής Laura Volpicelli-Daley - που εργάζεται στο Πανεπιστήμιο της Αλαμπάμα στη Σχολή Ιατρικής του Μπέρμιγχαμ - και οι συνάδελφοί της αποφάσισαν να αναζητήσουν αυτήν την ελλείπουσα εικόνα.
Η εφημερίδα τους - η οποία δημοσιεύεται τώρα στο περιοδικό Acta Neuropathologica Communications - εξηγεί τι αλλαγές συμβαίνουν σε κυτταρικό επίπεδο στον εγκέφαλο, μετά το σχηματισμό συσσωματωμάτων άλφα-συνουκλεΐνης και πριν από το νευρικό θάνατο.
Η Volpicelli-Daley και οι συνάδελφοί της ελπίζουν ότι τα ευρήματά τους μπορεί τελικά να οδηγήσουν σε βελτιωμένες θεραπείες που μπορεί να αποτρέψουν ή ακόμη και να βοηθήσουν στην αναστροφή της νευρικής βλάβης που ενδέχεται να οδηγήσει σε άνοια.
«Στη νόσο του Πάρκινσον, μπορείτε να δώσετε λεβοντόπα για να βελτιώσετε τη λειτουργία του κινητήρα. αλλά δεν υπάρχει τίποτα να σταματήσει τα μη κινητικά συμπτώματα », εξηγεί ο Volpicelli-Daley.
Χαρτογράφηση μη φυσιολογικών νευρικών αλλαγών
Σε μια προηγούμενη μελέτη, η Volpicelli-Daley και η ομάδα της εκείνη την εποχή ανέπτυξαν ένα πειραματικό μοντέλο τεχνητών αποθέσεων αλφα-νουκλεΐνης in vitro, το οποίο τους επέτρεψε να προσομοιώσουν την ανάπτυξη αυτών των αδρανών στα εγκεφαλικά κύτταρα.
Για τους σκοπούς της νέας έρευνας, οι επιστήμονες εφάρμοσαν αυτήν την τεχνική για να αποκτήσουν συσσωματώματα άλφα-sinuclein, τα οποία στη συνέχεια εισήγαγαν στα εγκεφαλικά κύτταρα των ποντικών.
Στη συνέχεια, μελέτησαν τις αλλαγές που σημειώθηκαν στους νευρώνες του ιππόκαμπου στο σημείο των 7 ημερών - ένα σημείο στο οποίο ο θάνατος των εγκεφαλικών κυττάρων δεν θα είχε ακόμη ενεργοποιηθεί.
Σε αυτό το στάδιο, υπήρχαν υψηλά επίπεδα άλφα-συνουκλεΐνης στους άξονες των εγκεφαλικών κυττάρων, οι προβολές που ήταν επιφορτισμένες με την αποστολή ηλεκτρικών παλμών που μεταφέρουν πληροφορίες μεταξύ νευρώνων.
Αυτό που βρήκαν ο Volpicelli-Daley και οι συνεργάτες του ήταν ότι τα αδρανή άλφα-συνουκλεΐνης οδήγησαν σε παράξενα σφάλματα μέσα στους «μηχανισμούς επικοινωνίας» των νευρώνων του ιππόκαμπου.
Έτσι, υπήρξε μη φυσιολογική δραστηριότητα τόσο στα προσυναπτικά (μετάδοση σήματος) όσο και στα μετασυναπτικά (λήψης σήματος) τερματικά των εγκεφαλικών κυττάρων. Και αυτές οι αλλαγές συνέβησαν λίγο καιρό πριν από τον νευροεκφυλισμό, ακολουθούμενο από τον κυτταρικό θάνατο.
«Κάτι συμβαίνει ξεκάθαρα με τους νευρώνες πριν πεθάνουν», σημειώνει ο Volpicelli-Daley, προσθέτοντας, «Υπάρχει αυξημένη δραστηριότητα στο προσυναπτικό τερματικό, το σημείο του νευρώνα που απελευθερώνει χημικές ουσίες που ονομάζονται νευροδιαβιβαστές».
«Από την άλλη πλευρά», συνεχίζει, «υπάρχει μειωμένη δραστηριότητα μετα-συναπτικά, η τοποθεσία του γειτονικού νευρώνα όπου αυτές οι απελευθερωμένες χημικές ουσίες ενεργοποιούν συστήματα αγγελιοφόρων», η οποία «μπορεί να υποδηλώνει ότι υπάρχει πλαστικότητα στους νευρώνες, δηλαδή Οι νευρώνες προσαρμόζονται στην αυξημένη δραστηριότητα. "
Αυτό δεν είναι καλό σημάδι, καθώς «Με την πάροδο του χρόνου, αυτή η ανώμαλη δραστηριότητα μπορεί τελικά να οδηγήσει σε θάνατο νευρώνων», όπως εξηγεί ο Volpicelli-Daley.
«Μια πρωτοποριακή μελέτη»
Ωστόσο, το έργο των ερευνητών δεν τελειώνει με αυτές τις ανακαλύψεις. Ο ανώτερος συγγραφέας σημειώνει ότι πρέπει να γίνει περισσότερη έρευνα σχετικά με την ίδια (ακόμα μυστηριώδη) άλφα-συνουκλεΐνη και τον ρόλο που παίζει συνήθως στη λειτουργία των εγκεφαλικών κυττάρων.
«Το επόμενο βήμα», λέει ο Volpicelli-Daley, «θα εξετάσει πώς η άλφα-συνουκλεΐνη αυξάνει την προσυναπτική δραστηριότητα και αν αυτή είναι η απώλεια της λειτουργίας της άλφα-συνουκλεΐνης σε αυτό το διαμέρισμα νευρώνων ή προκαλείται από το σχηματισμό τοξικών α-συνουκλεϊνικών αδρανών "
Ο Jeremy Herskowitz, ο οποίος είναι ο άλλος ανώτερος ερευνητής σε αυτήν τη μελέτη, προτείνει ότι η εργασία της ομάδας αποτελεί ένα νέο ορόσημο στο τοπίο της έρευνας για τη νόσο του Πάρκινσον και την άνοια.
«Αυτή είναι μια πρωτοποριακή μελέτη και μία από τις πρώτες που ασχολήθηκαν με κρίσιμα και προηγουμένως αόριστα ερωτήματα σχετικά με το πώς η τοξική άλφα-συνουκλεΐνη επηρεάζει τη δομή και τη φυσιολογία των νευρώνων μνήμης».
Τζέρεμι Χερσκόβιτς
