Подробный анализ клеток мозга помог исследователям раскрыть новые механизмы, лежащие в основе болезни Паркинсона.
Исследование, опубликованное в Nature Communications, дополняет наше растущее понимание причин болезни Паркинсона и других нейродегенеративных заболеваний и может повлиять на разработку лекарств в будущем.
В течение многих лет ученые знали, что болезнь Паркинсона связана с накоплением белка альфа-синуклеина внутри клеток мозга. Но как эти белковые сгустки вызывают гибель нейронов, оставалось загадкой.
Используя комбинацию детальных клеточных и молекулярных подходов для сравнения здоровых и слипшихся форм альфа-синуклеина, группа ученых из Института Фрэнсиса Крика, UCL, Британского исследовательского института деменции в университетах Кембриджа и Эдинбурга, Нью-Йоркского университета и других сотрудников. обнаружили, как белковые сгустки токсичны для нейронов.
Они обнаружили, что скопления альфа-синуклеина перемещаются и повреждают ключевые белки на поверхности митохондрий – энергетических центров клеток – что делает их менее эффективными при производстве энергии. Это также привело к открытию канала на поверхности митохондрий, что привело к их набуханию и разрыву, в результате чего выделялись химические вещества, которые говорят клетке о смерти.
Эти результаты были воспроизведены в клетках мозга человека, полученных из клеток кожи пациентов с мутацией в гене альфа-синуклеина, которая вызывает болезнь Паркинсона на ранней стадии. Превращая клетки кожи пациента в стволовые клетки, они могли химически направлять их в клетки мозга, которые можно было изучать в лаборатории. Этот передовой метод дает ценную информацию о самых ранних стадиях нейродегенерации – то, что сканирование мозга и посмертный анализ не могут уловить.
Соня Ганди, руководитель группы компаний Crick и UCL и старший автор исследования, сказала: "Наши результаты дают нам глубокое понимание того, почему слипание белка так разрушительно при болезни Паркинсона, и подчеркивают необходимость разработки методов лечения токсичной формы альфа-синуклеина, а не здоровой неслипшейся формы."
Андрей Абрамов, соавтор статьи, сказал: "Это исследование представляло собой сложное сотрудничество на стыке химии, биофизики и биологии, объединяющее ученых из разных дисциплин для изучения давней проблемы исследования Паркинсона."