Naukowcy z Northwestern Medicine zidentyfikowali mechanizm komórkowy, który prowadzi do neurodegeneracji u pacjentów z chorobą Parkinsona, zgodnie z badaniem opublikowanym w Proceedings of the National Academy of Sciences. Badanie wykazało związek pomiędzy wadliwą endocytozą pęcherzyka synaptycznego i akumulacją toksycznej utlenionej dopaminy.

Podczas gdy ludzie naturalnie tracą neurony dopaminowe z wiekiem, pacjenci z PD tracą znacznie większą liczbę tych neuronów, a pozostałe komórki nie są stanie zrekompensować utraty funkcji mózgu, co prowadzi do choroby.

"W naszej wcześniejszej pracy odkryliśmy, że utleniona dopamina jest toksyczna dla neuronów" - powiedział Krainc, który jest także dyrektorem Centrum Neurogenetyki. "W tym artykule wyjaśniamy, w jaki sposób utleniona dopamina powstaje w synaptycznych zakończeniach neuronów u pacjentów z chorobą Parkinsona."

Proces rozpoczyna się, gdy białko o nazwie auksylina jest rozregulowane przez inne białko, zmutowaną postać LRRK2. Zwykle auksylina reguluje proces endocytozy pęcherzyka synaptycznego, mechanizmu, którego neurony używają w celu uzupełnienia sygnałów chemicznych potrzebnych do komunikowania się ze sobą.

W obecnym badaniu naukowcy odkryli, że mutacje w LRRK2 prowadzą do dysfunkcyjnej auksyliny, a w konsekwencji do upośledzonej endocytozy pęcherzyka synaptycznego. Przejawia się to w nieskutecznym pakowaniu dopaminy do pęcherzyków synaptycznych i ewentualnego nagromadzenia dopaminy w neuronach Parkinsona.

Ta pula "dodatkowej" dopaminy może być szybko utleniona i stać się toksyczna dla neuronów dopaminowych. "Te odkrycia sugerują, że wczesna interwencja terapeutyczna w dysfunkcyjnych terminalach presynaptycznych może zapobiegać dalszym toksycznym efektom utlenionej dopaminy i neurodegeneracji w PD" - powiedział Krainc.

Ponadto badania nad genetycznymi postaciami choroby Parkinsona pomagają zidentyfikować zbieżne ścieżki w patogenezie sporadycznej i rodzinnej PD, podkreślając znaczenie badania takich mechanizmów komórkowych w celu identyfikacji konkretnych celów terapii. "Badanie to jest kolejnym przykładem tego w jaki sposób pojawienie się genetycznych przyczyn choroby Parkinsona pomogło nam zrozumieć, w jaki sposób rozwija się choroba i gdzie się skupić, aby zidentyfikować kluczowe szlaki i cele rozwoju leków" - powiedział Krainc.

Źródło: news.feinberg.northwestern.edu