Parkinsonova choroba, demencia: Je to kľúč k preventívnej liečbe?
Parkinsonova choroba a demencia s Lewyho telieskami sú charakteristické poruchou funkcie mozgu spojenou s neurálnou smrťou. Prelomová nová štúdia zistila, ako hlavný vinník poškodenia neurónov - alfa-synukleínový proteín - poškodzuje neuróny.
Parkinsonova choroba je neurodegeneratívny stav charakterizovaný poruchou motorických funkcií a zmyslom pre fyzickú rovnováhu.
Jeho príznaky pochádzajú z poškodenia a odumierania mozgových buniek, čo je tiež znak demencie neurodegeneratívneho ochorenia s Lewyho telieskami (DLB).
DLB sa vyznačuje jednak zhoršenou motorickou funkciou Parkinsonovej choroby, jednak stratou pamäti a ďalšími typmi kognitívneho poklesu charakteristickými pre Alzheimerovu chorobu.
U ľudí s Parkinsonovou chorobou sa môže vyvinúť aj forma demencie nazývaná „demencia Parkinsonovej choroby“.
Pri všetkých týchto chorobách vedie nesprávne zloženie - chybné štruktúrovanie - proteínu nazývaného „alfa-synukleín“ k tvorbe usadenín, ktoré narúšajú zdravé fungovanie mozgových buniek.
Spravidla sa tvoria v neurónoch nachádzajúcich sa v hipokampe, oblasti mozgu, ktorá hrá kľúčovú úlohu v procesoch učenia a pri formovaní a vybavovaní pamäti.
Aj keď je známe, že nesprávne poskladané agregáty proteínov alfa-synukleínu nakoniec vedú k odumieraniu mozgových buniek, a teda k silnému poškodeniu rôznych kognitívnych funkcií, doteraz vedci nepochopili mechanizmy, ktoré vedú k tomuto výsledku.
V novej štúdii sa vedúca výskumná pracovníčka Laura Volpicelli-Daley - ktorá pracuje na Alabamskej univerzite na Birminghamskej lekárskej fakulte - spolu s kolegami rozhodli hľadať tento chýbajúci prehľad.
Ich príspevok - ktorý je teraz uverejnený v časopise Acta Neuropathologica Communications - vysvetľuje, aké zmeny prebiehajú na bunkovej úrovni v mozgu, po vytvorení agregátov alfa-synukleínu a pred neurálnou smrťou.
Volpicelli-Daley a jej kolegovia dúfajú, že ich nálezy môžu nakoniec viesť k zlepšeniu liečby, ktorá môže zabrániť alebo dokonca pomôcť zvrátiť nervové poškodenie, ktoré pravdepodobne povedie k demencii.
„Pri Parkinsonovej chorobe môžete podať levodopu na zlepšenie motorických funkcií; ale nič nebráni nemotorickým symptómom, “vysvetľuje Volpicelli-Daley.
Mapovanie abnormálnych nervových zmien
V predchádzajúcej štúdii vyvinuli Volpicelli-Daley a jej tím v tom čase experimentálny model umelých depozitov alfa-sinukleínu in vitro, ktorý im umožnil simulovať vývoj týchto agregátov v mozgových bunkách.
Na účely nového výskumu vedci použili túto techniku na získanie agregátov alfa-sinukleínu, ktoré potom zaviedli do mozgových buniek myší.
Potom študovali zmeny, ktoré nastali v hipokampálnych neurónoch na hranici 7 dní - bodu, v ktorom ešte nebude spustená smrť mozgových buniek.
V tomto štádiu boli vysoké hladiny alfa-synukleínu v axónoch mozgových buniek, projekcie mali za úlohu vysielať elektrické impulzy, ktoré prenášajú informácie medzi neurónmi.
Zistili Volpicelli-Daley a kolegovia, že agregáty alfa-synukleínu viedli k zvláštnym chybám v „komunikačných mechanizmoch“ hipokampálnych neurónov.
Teda došlo k abnormálnej aktivite tak na presynaptických (signál prenášajúcich), ako aj postsynaptických (prijímajúcich signáloch) koncovkách mozgových buniek. A tieto zmeny nastali nejaký čas pred spustením neurodegenerácie, po ktorej nasledovala bunková smrť.
„S neurónmi sa zjavne niečo deje predtým, ako zomrú,“ poznamenáva Volpicelli-Daley a dodáva: „Na presynaptickom konci, v mieste neurónov, ktoré uvoľňujú chemikálie nazývané neurotransmitery, je zvýšená aktivita.“
„Na druhej strane,“ pokračuje, „je postsynapticky znížená aktivita, miesto susedného neurónu, kde tieto uvoľňované chemikálie aktivujú systémy posla,“ čo „môže naznačovať, že v neurónoch existuje plastickosť, to znamená neuróny sa prispôsobujú zvýšenej aktivite. “
To nie je dobré znamenie, pretože „časom môže táto abnormálna aktivita viesť k smrti neurónov,“ vysvetľuje Volpicelli-Daley.
„Prelomová štúdia“
Práca vedcov však týmito objavmi nekončí. Hlavný autor poznamenáva, že je potrebné vykonať ďalší výskum týkajúci sa (stále záhadného) alfa-synukleínu samotného a jeho úlohy, ktorú zvyčajne zohráva vo fungovaní mozgových buniek.
„Ďalším krokom,“ hovorí Volpicelli-Daley, „bude skúmanie toho, ako alfa-synukleín zvyšuje presynaptickú aktivitu a či ide o stratu funkcie alfa-synukleínu v tomto neurónovom kompartmente alebo je to spôsobené tvorbou toxických agregátov alfa-synukleínu. . “
Jeremy Herskowitz, ktorý je ďalším vedúcim výskumníkom v tejto štúdii, naznačuje, že práca tímu predstavuje nový medzník v oblasti výskumu Parkinsonovej choroby a demencie.
"Toto je priekopnícka štúdia a jedna z prvých, ktorá sa zameriava na kritické a predtým nepolapiteľné otázky týkajúce sa toho, ako toxický alfa-synukleín ovplyvňuje štruktúru a fyziológiu pamäťových neurónov."
Jeremy Herskowitz
