Akú úlohu zohrávajú lipidy v mozgu pri Parkinsonovej chorobe?
Nový výskum sa zameriava na lipidy v mozgu s cieľom identifikovať nový terapeutický cieľ pre Parkinsonovu chorobu.
Parkinsonova choroba je neurodegeneratívny stav, ktorý podľa National Institutes of Health postihuje asi pol milióna ľudí v Spojených štátoch.
Jednou z hlavných charakteristík tohto stavu je nahromadenie alfa-synukleínu, typu proteínu, ktorý sa formuje do toxických plakov, v mozgu.
Začiatkom tohto roka štúdia, ktorá bola uvedená v časopise Neurobiológia starnutia naznačujú, že môže existovať súvislosť medzi hladinami určitých mozgových lipidov alebo tukových molekúl a vývojom Parkinsonovej choroby.
Tím odborníkov z Brigham and Women’s Hospital a Harvard Medical School, ktorí sú obaja v Bostone, MA, teraz ďalej skúma väzby medzi mozgovými lipidmi a neurodegeneráciou.
„Ľudia si už mnoho rokov uvedomujú určitú súvislosť medzi Parkinsonovou chorobou a lipidmi v mozgu,“ hovorí vedúca autorka novej štúdie Saranna Fanning, Ph.D., z Brigham and Women’s Hospital.
V súčasnej štúdii však vedci ukazujú, že existuje súvislosť medzi mastnými kyselinami prítomnými v mozgu a hromadením alfa-synukleínu.
"Vďaka tomuto spoločnému úsiliu, počnúc kvasinkovými modelmi v laboratóriu Lindquist a v laboratóriách Selkoe a Dettmer využívajúcich kortikálne neuróny potkanov a ľudské kortikálne neuróny, sme identifikovali cestu a terapeutický cieľ, ktorý predtým nikto neusledoval," hovorí Fanning .
Vedci referujú o svojich zisteniach v študijnom príspevku, ktorý sa objavil v časopise Molekulárna bunka.
Identifikácia nového terapeutického cieľa
Vedci pracovali s lipidmi a mastnými kyselinami na rôznych modeloch, od kvasinkových kultúr po ľudské bunky, aby zistili, ako by mohli interagovať s alfa-synukleínom.
Fanning a kolegovia najskôr uskutočnili nezaujaté lipidomické profilovanie, proces, ktorý zahrnuje hodnotenie zmien lipidov a mastných kyselín v kvasinkách, ktoré vyvinuli na produkciu proteínu alfa-synukleínu.
V tejto fáze vedci zistili, že kvasinky exprimujúce alfa-synukleín vykazujú nárast zložky neutrálnej lipidovej dráhy, konkrétne kyseliny olejovej, mastnej kyseliny.
Tím dokázal replikovať toto pozorovanie na neurónových modeloch hlodavcov a ľudí vrátane bunkových línií, ktoré odvodili od ľudí s Parkinsonovou chorobou.
„Bolo fascinujúce sledovať, ako má prebytok [alfa-synukleínový proteín] také konzistentné účinky na neutrálnu lipidovú dráhu naprieč modelovými organizmami, od jednoduchých pekárskych kvasiniek a kultivovaných neurónov hlodavcov po bunky pochádzajúce od pacientov s PD, ktoré nesú ďalšie kópie [alfa-synukleínu ] v ich genóme. “
Spoluautor Ulf Dettmer
"Všetky naše modely jasne poukazovali na kyselinu olejovú ako sprostredkovateľa toxicity [alfa-synukleínu]," dodáva Dettmer.
Na základe týchto zistení vedci hľadali markery neurotoxicity aj na modeloch, s ktorými pracovali. Ich cieľom bolo nájsť prostriedky zamerané na toxické prvky, aby sa potenciálne zabránilo rozvoju Parkinsonovej choroby.
Enzým nazývaný stearoyl-CoA-desaturáza (SCD) hrá okrem iných mastných kyselín kľúčovú úlohu pri produkcii kyseliny olejovej. Tím veril, že blokovanie tohto enzýmu by mohlo v konečnom dôsledku pomôcť chrániť pred mechanizmami neurodegenerácie.
Vyšetrovatelia poznamenávajú, že vedci poznajú a používajú veľa inhibítorov SCD, aj keď zatiaľ nemajú povolenie na klinické použitie mimo výskumných laboratórií.
Dúfajú, že ak budúce štúdie poskytnú ďalšie dôkazy na podporu mastných kyselín ako terapeutického cieľa pre Parkinsonovu chorobu, mohli by sa tieto inhibítory nakoniec stať predmetom klinických štúdií.
„Identifikácia SCD ako enzýmu, ktorý prispieva k zmenám lipidov a neurotoxicite sprostredkovaným a -synukleínom, predstavuje jedinečnú príležitosť pre malomolekulové terapie na inhibíciu enzýmu v modeloch [Parkinsonovej choroby] a nakoniec v prípade ľudských chorôb, ”Poznamenáva spoluautor Dennis Selkoe.
