Mangán a Parkinsonova choroba: Mechanizmus môže vysvetliť súvislosť
Nový výskum publikovaný v časopise Vedecká signalizácia, podrobne popisuje mechanizmus, prostredníctvom ktorého môže expozícia mangánu spustiť nesprávne poskladanie bielkovín v mozgu - čo môže zase viesť k príznakom podobným Parkinsonovej chorobe. Zistenia môžu umožniť skoršiu diagnostiku neurologického stavu.
Mangán je základná živina obsiahnutá v „strukovinách, ananásoch, fazuli, orechoch, čaji a zrnách.“
V ľudskom tele pomáha mangán regulácii cukru v krvi, tvorbe kostí a imunite.
Expozícia nadmernému množstvu mangánu však môže vyvolať neurologické príznaky podobné Parkinsonovej chorobe.
Mangán sa hromadí v oblasti bazálnych ganglií mozgu.
Vedci vedia o týchto súvislostiach medzi mangánom a Parkinsonovou chorobou už celé desaťročia, ale nový výskum pomáha objasniť mechanizmy, ktoré za týmito asociáciami stoja.
Nový výskum viedla Anumantha Kanthasamy, predsedníčka neurotoxikológie Lindy Lloydovej na Štátnej univerzite v Iowe v Amese.
Mangán pomáha prenášať chybný proteín
Parkinsonovu chorobu charakterizujú zhluky tvorené nesprávne poskladaným proteínom alfa-synukleínu. Tieto proteínové agregáty sú toxické pre neuróny.
Kanthasamy a kolegovia sa rozhodli preskúmať, ako môžu tieto nesprávne zložené proteíny interagovať s mangánom, aby spustili progresiu Parkinsonovej choroby.
Za týmto účelom skúmali údaje z myší a vzorky krvného séra zhromaždené od ôsmich zváračov. Zvárači ako skupina majú vyššie riziko dlhodobej expozície mangánu. Výskum tiež skúmal kontrolnú skupinu 10 ľudí.
Analýzy odhalili, že zvárači vystavení mangánu mali vyššiu hladinu nesprávne poskladaného alfa-synukleínu, čo ich vystavuje vyššiemu riziku Parkinsonovej choroby.
Ďalšie testy bunkových kultúr ukázali, že nesprávne poskladaný alfa-synukleín sa vylučoval cez malé vezikuly nazývané exozómy do extracelulárneho priestoru. Inými slovami, vezikuly umožnili proteínom cestovať z bunky do bunky a ďalej šíriť nesprávne zložený proteín.
Vedci tiež izolovali exozómy obsahujúce alfa-synukleín z buniek exprimujúcich alfa-synukleín, ktoré boli vystavené pôsobeniu mangánu, a dodávali ich do oblasti mozgu myší nazývaných corpus striatum. To vyvolalo u myší príznaky podobné Parkinsonovej chorobe.
Zdá sa, že mangán urýchľoval „prenos z bunky do bunky“ alfa-synukleínu, čo zase viedlo k neurotoxicite. Kanthasamy a kolegovia vysvetľujú:
"Tieto výsledky dokazujú, že expozícia [mangánu] podporuje sekréciu [alfa-synukleínu] v exozomálnych vezikulách, čo následne vyvoláva prozápalové a neurodegeneratívne reakcie v bunkovej kultúre aj na zvieracích modeloch."
„[Identifikovali sme možný mechanizmus zahŕňajúci prenos [alfa-synukleínu] sprostredkovaný exozómmi medzi bunkami počas expozície environmentálnemu neurotoxickému prostriedku,“ píšu autori.
Nálezy môžu viesť k skoršiemu odhaleniu
Podľa Národného ústavu zdravia (NIH) dostane asi 50 000 jedincov v Spojených štátoch každý rok diagnózu Parkinsonovej choroby a v súčasnosti s týmto ochorením žije 500 000 ľudí.
Aj keď tento stav zatiaľ nie je možné vyliečiť, jeho skoršia diagnostika môže zabrániť nezvratnému poškodeniu mozgu a pomôcť urýchliť klinické testy nových liekov na ľuďoch.
Výsledky, ktoré práve zverejnili Kanthasamy a kolegovia, môžu pomôcť vedcom navrhnúť nový diagnostický test na Parkinsonovu chorobu, ktorý by mohol ochorenie odhaliť oveľa skôr. Výsledky môžu tiež pomôcť vedcom otestovať, aké účinné sú nové Parkinsonove lieky.
"Ako choroba postupuje, je ťažšie ju spomaliť liečbou," hovorí Kanthasamy. A dodáva: „Skoršia detekcia, možno testovaním nesprávne poskladaného alfa-synukleínu, môže viesť k lepším výsledkom pre pacientov. Takýto test môže tiež naznačiť, či je niekto ohrozený pred vznikom choroby. “
Autori štúdie však zároveň upozorňujú, že ich nálezy sú stále experimentálne a že takýto diagnostický test nemusí byť k dispozícii roky.
