Исследователи из Медицинской школы Университета Питтсбурга обнаружили основную причину, по которой связанный с болезнью Паркинсона белок альфа-синуклеин, основной компонент телец Леви, являющийся патологическим признаком болезни Паркинсона (БП), токсичен для нейронов головного мозга. Открытие может привести к новым методам лечения, которые могут замедлить или остановить прогрессирование разрушительного заболевания. Новое исследование появилось в сети сегодня в журнале Science Translational Medicine.
БП – дегенеративное неврологическое заболевание, характеризующееся тремором, медлительностью, нарушениями походки и равновесием, которым страдает около 1 миллиона человек в США. Симптомы вызваны дегенерацией и потерей нейронов в головном мозге, особенно тех, которые имеют решающее значение для инициирования и координации движений.
"Очень интересно, что мы нашли механизм, на который можно нацелить создание новых методов лечения этой разрушительной болезни," сказал ведущий следователь Дж. Тимоти Гринамир, M.D., Ph.D., Love Family, профессор неврологии в Медицинской школе Питта и директор Питтсбургского института нейродегенеративных заболеваний (PIND).
Целью PIND является комплексный междисциплинарный подход к изучению нейродегенеративных заболеваний и их механизмов с целью преобразования передовых научных достижений в новые методы лечения и диагностики, которые приносят прямую пользу людям, страдающим нейродегенеративными заболеваниями.
"Новое исследование, в котором четыре разных исследователя PIND работают вместе, подчеркивает силу этого совместного подхода," Доктор. Гринамир добавлен.
Современные методы лечения болезни Паркинсона могут уменьшить симптомы, но не замедляют неизбежного обострения болезни. Чтобы замедлить или остановить прогрессирование болезни, ученые должны сначала определить, почему и как умирают нейроны.
Дегенерирующие нейроны содержат большие скопления белка, называемого альфа-синуклеином. Исследователи обнаружили, что люди, чьи клетки производят слишком много альфа-синуклеина или образуют мутированную форму белка, имеют высокий риск развития БП из-за токсичности белка. Ученые также продемонстрировали, что накопление альфа-синуклеина при БП является токсичным, поскольку нарушает нормальное функционирование митохондрий – крошечных электростанций, ответственных за выработку энергии клетки.
В новом исследовании доктор. Гринамир и его команда под руководством соавторов Роберто Ди Майо, доктора философии.D., и Пол Барретт, доктор философии.D., оба PIND – использовали хорошо зарекомендовавшую себя модель PD на грызунах, чтобы точно показать, как альфа-синуклеин нарушает функцию митохондрий. Они обнаружили, что, присоединяясь к митохондриальному белку под названием TOM20, альфа-синуклеин препятствует оптимальному функционированию митохондрий, что приводит к выработке меньшего количества энергии и более разрушительным клеточным отходам.
В конечном счете, это взаимодействие между альфа-синуклеином и TOM20 приводит к нейродегенерации, Dr. Гринамир объяснил.
Затем исследователи подтвердили свои находки на животных в тканях мозга людей с болезнью Паркинсона.
"Воздействие альфа-синуклеина на митохондрии похоже на то, что идеально хорошая угольная электростанция становится крайне неэффективной, поэтому она не только не вырабатывает достаточно электроэнергии, но и создает слишком много токсичного загрязнения," сказал доктор. Greenamyre.
Используя клеточные культуры, исследовательская группа также нашла два способа предотвратить токсичность, вызываемую альфа-синуклеином: генная терапия, которая заставляет нейроны производить больше белка TOM20, защищая их от альфа-синуклеина; и белок, который был способен предотвращать прилипание альфа-синуклеина к TOM20, предотвращал вредное воздействие альфа-синуклеина на митохондрии.
Хотя необходимы дополнительные исследования, чтобы определить, могут ли эти подходы помочь пациентам с БП, д-р. Гринамир оптимистично настроен в отношении того, что один или оба из них могут в конечном итоге попасть в клинические испытания на людях, чтобы замедлить или остановить неизбежное прогрессирование болезни Паркинсона.