Reklama.
Reklama.
Reklama.
Nowa metoda leczenia choroby Parkinsona
Parkinsonizm jest drugą co do częstości występowania chorobą neurodegeneratywną, na którą w Polsce cierpi przeszło 80 tys. osób. Diagnozuje się ją na podstawie charakterystycznych objawów, takich jak drżenie, sztywnienie mięśni oraz spowolnienie ruchów. Ich pojawienie się ma związek z utratą neuronów przez chorego, co prowadzi do zaburzenia funkcji mięśniowych. Biolodzy z ośrodka badawczego The Scripps Research Institute (TSRI) dokonali odkrycia, które być może w przyszłości dostarczy nowych narzędzi w zakresie leczenia tego schorzenia.
Reklama.
Rola enzymów w rozwoju parkinsona
Badanie naukowców z La Jolla w stanie Kalifornia skupiło się na enzymie znanym jako parkin, którego brak powiązany jest z wczesnym rozwojem choroby Parkinsona. Jak dotąd sposób, w jaki utrata białka prowadzić może do śmierci neuronów, pozostawał niejasny. Dopiero badaczom z TSRI udało się odkryć, że wraz ze spadkiem poziomu parkina gwałtownie zmniejsza się stężenie innego białka, które w normalnych warunkach chroni neurony przed negatywnymi czynnikami. Prof. Steven I. Reed, główny autor badania, podkreśla, iż wraz z poczynionym odkryciem pojawiają się nowe możliwości dotyczące leczenia choroby Parkinsona i pozostałych schorzeń neurodegeneratywnych.
Badanie naukowców z La Jolla w stanie Kalifornia skupiło się na enzymie znanym jako parkin, którego brak powiązany jest z wczesnym rozwojem choroby Parkinsona. Jak dotąd sposób, w jaki utrata białka prowadzić może do śmierci neuronów, pozostawał niejasny. Dopiero badaczom z TSRI udało się odkryć, że wraz ze spadkiem poziomu parkina gwałtownie zmniejsza się stężenie innego białka, które w normalnych warunkach chroni neurony przed negatywnymi czynnikami. Prof. Steven I. Reed, główny autor badania, podkreśla, iż wraz z poczynionym odkryciem pojawiają się nowe możliwości dotyczące leczenia choroby Parkinsona i pozostałych schorzeń neurodegeneratywnych.
Uważa się, że większość przypadków parkinsona spowodowana jest szeregiem czynników, takich jak podeszły wiek, uwarunkowania genetyczne, przewlekłe zapalenie nerwów, a także kontakt z pestycydami i innymi toksynami. Jednak u 5-15% pacjentów schorzenie rozwija się w wyniku dziedzicznych mutacji genetycznych (często dotyczą one genu parkina). Osoby, u których parkin nie działa w normalny sposób, doświadczają pierwszych symptomów choroby Parkinsona jeszcze przed ukończeniem 40. roku życia. Pojawiają się one wskutek utraty neuronów w istocie czarnej – obszarze mózgu odpowiedzialnym za dostarczanie dopaminy, jednego z neuroprzekaźników, do pozostałych jego regionów kontrolujących funkcje mięśni.
Parkin należy do rodziny enzymów nazywanych ligazami ubikwityny, których głównym zadaniem jest regulowanie poziomu pozostałych białek. Jest to możliwe dzięki ich zdolności oznaczania poszczególnych rodzajów protein cząsteczkami ubikwityny, co czyni je widocznymi dla proteasomów – kompleksów enzymatycznych, odpowiedzialnych za rozkładanie białek w komórce. Jako że parkin jest ligazą ubikwityny, badacze wysnuli podejrzenie, że pod jego nieobecność inne białko lub białka, które nie zostały zniszczone przez proteasomy, gromadzą się w ilości powodującej uszkodzenia neuronów. Jednak począwszy od 1998 roku, kiedy to po raz pierwszy określono mutację parkina jako przyczynę wczesnego występowania choroby Parkinsona, naukowcy nie mogli osiągnąć konsensusu w zakresie tożsamości owego białka. Jak podkreśla prof. Reed, istniało wiele teorii, jednak żaden zespół badawczy nie potrafił dojść do satysfakcjonujących wniosków.
Historia badań nad parkinem
W 2005 roku prof. Reed wraz z małżonką i współpracownicą, Susanną Ekholm-Reed, odkryli, iż parkin reguluje poziom innej ligazy ubikwityny nazywanej Fbw7, którą oznacza w celu późniejszego rozłożenia przez proteasomy. Okazało się, że utrata parkina prowadzi do wzrostu poziomu Fbw7. Naukowcy stwierdzili podwyższone stężenie enzymu w mysich neuronach embrionalnych, z których usunięto parkina, u transgenicznych myszy, które urodziły się bez wspomnianego genu oraz w tkance pobranej w wyniku autopsji od pacjentów z parkinsonem, u których występowała mutacja genu parkina.
W 2005 roku prof. Reed wraz z małżonką i współpracownicą, Susanną Ekholm-Reed, odkryli, iż parkin reguluje poziom innej ligazy ubikwityny nazywanej Fbw7, którą oznacza w celu późniejszego rozłożenia przez proteasomy. Okazało się, że utrata parkina prowadzi do wzrostu poziomu Fbw7. Naukowcy stwierdzili podwyższone stężenie enzymu w mysich neuronach embrionalnych, z których usunięto parkina, u transgenicznych myszy, które urodziły się bez wspomnianego genu oraz w tkance pobranej w wyniku autopsji od pacjentów z parkinsonem, u których występowała mutacja genu parkina.
Kolejne badania dowiodły, że wraz z oddziaływaniem na neurony szkodliwych cząsteczek nazywanych reaktywnymi formami tlenu, parkin zaczyna coraz intensywniej oznaczać enzym Fbw7, prowadząc do spadku jego stężenia. Bez interwencji parkina, neurony stają się bardziej podatne na stres oksydacyjny i większa ich ilość doświadcza apoptozy, czyli samozniszczenia. Stres oksydacyjny, na który szczególnie wrażliwa jest istota czarna, przez długi czas uważany był za czynnik wpływający na rozwinięcie choroby Parkinsona, podczas gdy badacze z TSRI podejrzewali, iż musi istnieć konkretny mechanizm pomagający neuronom przetrwać stres oksydacyjny, jednak nie potrafili go zidentyfikować.
Cennej wskazówki dostarczył naukowcom inny zespół badawczy, który zajmował się rolą Fbw7 w rozwoju nowotworów. Odkrył on, iż enzym ten oznacza korzystne dla komórek białko Mcl-1 celem jego destrukcji. Spadek poziomu Fbw7 prowadzi do wzrostu stężenia Mcl-1, przez co komórki stają się odporne na apoptozę. Dodatkowy eksperyment przeprowadzony w laboratorium TSRI potwierdził, iż w neuronach zachodzi szereg reakcji – parkin kontroluje poziom Fbw7, który z kolei nadzoruje stężenie Mcl-1. Gdy enzym Mcl-1 przestaje działać, neurony stają się bardziej podatne na stres oksydacyjny.
Według naukowców ich odkrycie tłumaczy, w jaki sposób mutacje genu parkina prowadzą do choroby Parkinsona. Co ważniejsze, badacze wierzą, że możliwe jest stworzenie nowej strategii ochronnej dla neuronów – dzięki ograniczeniu uszkodzeń Mcl-1 powodowanych przez Fbw7 neurony staną się bardziej odporne na stres oksydacyjny. Znalezienie sposobu na zahamowanie Fbw7 oraz podwyższenie poziomu Mcl-1 zapobiegłoby stopniowej utracie neuronów, która ma miejsce nie tylko w przypadku choroby Parkinsona, ale także innych schorzeń neurologicznych, takich jak choroba Huntingtona czy stwardnienie zanikowe boczne – podkreśla prof. Reed.
Szczegółowe informacje na temat objawów i leczenia choroby Parkinsona znajdziesz na abcZdrowie.pl.
Reklama.