Νόσος του Πάρκινσον: Γιατί πεθαίνουν τα εγκεφαλικά κύτταρα;
Οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι ένα μόριο που είναι ήδη γνωστό ότι είναι σημαντικό για άλλες κυτταρικές λειτουργίες μπορεί επίσης να χρησιμεύσει ως στόχος ενάντια στα σώματα Lewy, τα οποία είναι οι τοξικές εναποθέσεις πρωτεϊνών που συσσωρεύονται στον εγκέφαλο στη νόσο του Πάρκινσον.
Το μόριο, που ονομάζεται καρδιολιπίνη, είναι ένα βασικό συστατικό της μεμβράνης των μιτοχονδρίων, τα οποία είναι τα μικροσκοπικά εργοστάσια ισχύος στα κύτταρα που τους δίνουν ενέργεια και βοηθούν στην κίνηση του μεταβολισμού τους.
Τα σώματα Lewy είναι ένα χαρακτηριστικό γνώρισμα της νόσου του Πάρκινσον. Περιέχουν τοξικά σύμπλοκα άλφα-συνουκλεΐνης και άλλων πρωτεϊνών που δεν έχουν διπλωθεί σωστά.
Σε μια δημοσίευση που δημοσιεύθηκε τώρα στο περιοδικό Επικοινωνία φύσης, ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Guelph στον Καναδά περιγράφουν πώς ανακάλυψαν «έναν νέο μηχανισμό» στον οποίο η καρδιολιπίνη διπλώνει την άλφα-συνουκλεΐνη.
Διαπίστωσαν επίσης ότι η καρδιολιπίνη «μπορεί να τραβήξει» την άλφα-συνουκλεΐνη από τις τοξικές συστάδες και να την αναδιπλώσει, «έτσι να ρυθμίσει αποτελεσματικά» ή να καθυστερήσει την πρόοδο της τοξικότητας της πρωτεΐνης.
«Προσδιορίζοντας τον κρίσιμο ρόλο που παίζει η καρδιολιπίνη», σημειώνει ο ανώτερος συγγραφέας της μελέτης Scott D. Ryan, ο οποίος είναι καθηγητής από το Τμήμα Μοριακής και Κυτταρικής Βιολογίας του πανεπιστημίου, «διατηρώντας [αλφα-συνουκλεΐνη] λειτουργικά μέσα, η καρδιολιπίνη μπορεί να αντιπροσωπεύει έναν νέο στόχο ανάπτυξης θεραπειών κατά της νόσου του Πάρκινσον. "
Ο μηχανισμός άλφα-συνουκλεΐνης είναι ασαφής
Η νόσος του Πάρκινσον είναι μια διαταραχή σπατάλης του εγκεφάλου που επιδεινώνεται με την πάροδο του χρόνου. Τα πιο συνηθισμένα συμπτώματα της πάθησης περιλαμβάνουν τρόμο, μυϊκή ακαμψία, μειωμένη ισορροπία και συντονισμό και βραδύτητα κίνησης.
Έχει επίσης συμπτώματα που δεν σχετίζονται με την κίνηση, τα οποία περιλαμβάνουν - αλλά δεν περιορίζονται σε - άγχος, κατάθλιψη, διαταραχή του ύπνου, δυσκοιλιότητα και κόπωση.
Υπάρχουν περισσότερα από 10 εκατομμύρια άτομα που ζουν με το Πάρκινσον παγκοσμίως, συμπεριλαμβανομένων περίπου 1 εκατομμυρίου στις Ηνωμένες Πολιτείες και 100.000 στον Καναδά.
Η ασθένεια εμφανίζεται κυρίως μετά την ηλικία των 50, αν και σε 10 τοις εκατό των περιπτώσεων, μπορεί να εμφανιστεί νωρίτερα.
Η κύρια διαφορά μεταξύ της νόσου του Parkinson και άλλων διαταραχών της κίνησης είναι ότι η πρώτη προκαλείται από το θάνατο των κυττάρων που παράγουν ντοπαμίνη στην περιοχή ουσιαστικά nigra του εγκεφάλου.
Η ντοπαμίνη είναι ένα μόριο αγγελιοφόρου ή νευροδιαβιβαστής, που βοηθά στον έλεγχο της κίνησης. Πολλές θεραπείες για το Parkinson έχουν ως στόχο να αυξήσουν τα επίπεδα ντοπαμίνης στον εγκέφαλο.
Αν και η άλφα-συνουκλεΐνη με αναδίπλωση είναι ένα χαρακτηριστικό των σωμάτων Lewy - των οποίων η παρουσία προηγείται του θανάτου των κυττάρων ντοπαμίνης στη νόσο του Πάρκινσον - ο συγκεκριμένος μηχανισμός είναι κάπως ασαφής.
Ωστόσο, αυτό που γνωρίζουμε είναι ότι στην κανονική του μορφή, η άλφα-συνουκλεΐνη φαίνεται να είναι σημαντική για την υγιή λειτουργία των κυττάρων.
Για παράδειγμα, υπάρχουν στοιχεία που υποδηλώνουν ότι η άλφα-συνουκλεΐνη είναι σημαντική για την αποθήκευση και την ανακύκλωση των νευροδιαβιβαστών και μπορεί επίσης να παίζει ρόλο στον έλεγχο των ενζύμων που αυξάνουν τα επίπεδα της ντοπαμίνης.
Η επίδραση της καρδιολιπίνης μειώνεται στα εγκεφαλικά κύτταρα
Για να ανακαλύψει πώς τα εγκεφαλικά κύτταρα αντιμετωπίζουν λανθασμένα διπλωμένη άλφα-συνουκλεΐνη, ο καθηγητής Ryan και οι συνεργάτες του πραγματοποίησαν πειράματα χρησιμοποιώντας ανθρώπινα βλαστικά κύτταρα.
«Σκεφτήκαμε», λέει ο καθηγητής Ryan, «αν μπορούμε να καταλάβουμε καλύτερα πώς τα κύτταρα διπλώνουν κανονικά την άλφα-συνουκλεΐνη, ενδέχεται να είμαστε σε θέση να εκμεταλλευτούμε αυτήν τη διαδικασία για να διαλύσουμε αυτά τα αδρανή και να επιβραδύνουμε τη διάδοση της νόσου».
Οι ερευνητές συνέκριναν τα φυσιολογικά βλαστικά κύτταρα με εκείνα από άτομα με νόσο του Πάρκινσον που έφεραν μια μεταλλαγμένη εκδοχή του γονιδίου άλφα-συνουκλεΐνης.
Μέσα από αυτά τα πειράματα, η ομάδα ανακάλυψε ότι η άλφα-συνουκλεΐνη προσκολλάται στα μιτοχόνδρια μέσα στα εγκεφαλικά κύτταρα και ότι η καρδιολιπίνη στα μιτοχόνδρια αναδιπλώνει την πρωτεΐνη σε μη τοξικές μορφές, καθυστερώντας έτσι τη διαδικασία της τοξικότητας της άλφα-συνουκλεΐνης.
Οι επιστήμονες διαπίστωσαν επίσης ότι η «ρυθμιστική ικανότητα μειώνεται» σε κύτταρα που είχαν τις μεταλλαγμένες μορφές της άλφα-συνουκλεΐνης που οδηγούν σε οικογενειακή νόσο του Πάρκινσον.
Έτσι, οι ερευνητές προτείνουν ότι η ικανότητα της καρδιολιπίνης να επιβραδύνει ή να σταματήσει την πρόοδο της τοξικότητας άλφα-συνουκλεΐνης τελικά κατακλύζεται και οδηγεί στο θάνατο των κυττάρων σε άτομα με νόσο του Πάρκινσον.
Πιστεύουν ότι τα αποτελέσματά τους θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε ένα νέο φάρμακο που επιβραδύνει την εξέλιξη της νόσου στοχεύοντας το ρόλο της καρδιολιπίνης στην αναδίπλωση της άλφα-συνουκλεΐνης.
«Η ελπίδα είναι», λέει ο καθηγητής Ryan, «ότι θα είμαστε σε θέση να σώσουμε τα ελλείμματα κινητήρα σε ένα ζωικό μοντέλο. Είναι ένα μεγάλο βήμα προς τη θεραπεία της αιτίας αυτής της ασθένειας. "
"Με βάση αυτό το εύρημα, έχουμε πλέον καλύτερη κατανόηση του γιατί τα νευρικά κύτταρα πεθαίνουν από τη νόσο του Πάρκινσον και πώς μπορούμε να παρέμβουμε."
Καθ. Scott D. Ryan
