Parkinsoni tõbi: miks ajurakud surevad?
Teadlased on avastanud, et molekul, mis on juba teadaolevalt teiste rakufunktsioonide jaoks oluline, võib olla sihtmärgiks ka Lewy kehade vastu, mis on toksilised valgu ladestused, mis Parkinsoni tõve korral ajus kogunevad.
Molekul, mida nimetatakse kardiolipiiniks, on mitokondrite oluline membraanikomponent, mis on rakkudes olevad väikesed jõujaamad, mis annavad neile energiat ja aitavad kaasa nende ainevahetusele.
Lewy kehad on Parkinsoni tõve üks tunnusjooni. Need sisaldavad mürgiseid alfa-sünukleiini klastreid ja muid valke, mis pole korralikult kokku klappinud.
Nüüd ajakirjas avaldatud paberil Looduskommunikatsioon, kirjeldavad Kanada Guelphi ülikooli teadlased, kuidas nad avastasid "uudse mehhanismi", milles kardiolipiin voldib alfa-sünukleiini.
Samuti leidsid nad, et kardiolipiin "võib tõmmata" alfa-sünukleiini toksilistest klastritest välja ja kokku panna, "seega puhverdades efektiivselt või viivitades valgu toksilisuse progresseerumist.
"Kardiolipiini võtmerolli kindlakstegemine," märgib vanemuuringute autor Scott D. Ryan, kes on ülikooli molekulaar- ja rakubioloogia osakonna professor, "[alfa-sünukleiini] funktsionaalsete vahendite säilitamisel võib kardiolipiin kujutada uut arengueesmärki Parkinsoni tõve vastaste ravimeetodite kohta. "
Alfa-sünukleiini mehhanism on ebaselge
Parkinsoni tõbi on aju raiskav haigus, mis aja jooksul süveneb. Selle seisundi kõige tavalisemateks sümptomiteks on värisemine, lihaste jäikus, tasakaalu ja koordinatsiooni halvenemine ning liikumise aeglus.
Sellel on ka liikumisega mitteseotud sümptomeid, mille hulka kuuluvad - kuid mitte ainult - ärevus, depressioon, unehäired, kõhukinnisus ja väsimus.
Parkinsoni tõvega elab kogu maailmas rohkem kui 10 miljonit inimest, sealhulgas umbes miljon USA-s ja 100 000 Kanadas.
Haigus lööb enamasti pärast 50. eluaastat, ehkki 10 protsendil juhtudest võib see tekkida ka varem.
Peamine erinevus Parkinsoni tõve ja teiste liikumishäirete vahel seisneb selles, et esimene on põhjustatud dopamiini tootvate rakkude surmast aju sisulises piirkonnas.
Dopamiin on messenger molekul ehk neurotransmitter, mis aitab liikumist kontrollida. Paljude Parkinsoni tõve ravi eesmärk on tõsta aju dopamiini taset.
Ehkki valesti volditud alfa-sünukleiin on Lewy kehade tunnusjoon - kelle olemasolu eelneb Parkinsoni tõve dopamiinirakkude surmale -, on spetsiifiline mehhanism mõnevõrra ebaselge.
Kuid me teame, et alfa-sünukleiin näib selle normaalsel kujul olevat oluline rakkude tervislikuks toimimiseks.
Näiteks on tõendeid selle kohta, et alfa-sünukleiin on oluline neurotransmitterite hoidmiseks ja ringlussevõtuks ning sellel võib olla ka roll dopamiini taset tõstvate ensüümide kontrollimisel.
Kardiolipiini toime ajurakkudes vähenes
Selleks, et teada saada, kuidas ajurakud valesti kokku pandud alfa-sünukleiiniga toime tulevad, viisid prof Ryan ja tema kolleegid läbi katseid inimese tüvirakkudega.
"Me mõtlesime," ütleb prof Ryan, "kui suudame paremini mõista, kuidas rakud tavaliselt alfa-sünukleiini voldivad, võime olla võimeline seda protsessi ära kasutama nende agregaatide lahustamiseks ja haiguse leviku aeglustamiseks."
Teadlased võrdlesid normaalseid tüvirakke nende inimestega, kellel oli Parkinsoni tõbi ja kellel oli alfa-sünukleiinigeeni muteeritud versioon.
Nende eksperimentide abil avastas meeskond, et alfa-sünukleiin kinnitub ajurakkudes olevate mitokondritega ja et mitokondrites olev kardiolipiin mähkib valgu mittetoksilistesse vormidesse, viivitades seeläbi alfa-sünukleiini toksilisuse protsessi.
Teadlased leidsid ka, et "puhverdusvõime on vähenenud" rakkudes, millel olid alfa-sünukleiini muteerunud vormid, mis viisid perekondliku Parkinsoni tõveni.
Seega viitavad teadlased, et kardiolipiini võime alfa-sünukleiinitoksilisuse progresseerumist aeglustada või peatada on lõpuks ülekoormatud ja viib Parkinsoni tõvega inimeste rakkude surmani.
Nad usuvad, et nende tulemused võivad viia uue ravimini, mis aeglustab haiguse progresseerumist, suunates kardiolipiini rolli alfa-sünukleiini voltimisel.
"Lootus on," ütleb prof Ryan, "et me suudame loommudelil päästa liikumispuudujäägid. See on suur samm selle haiguse põhjuse ravimisel. "
"Selle avastuse põhjal saame nüüd paremini mõista, miks närvirakud surevad Parkinsoni tõve korral ja kuidas saaksime sekkuda."
Prof. Scott D. Ryan
