A túl sok agyi kalcium Parkinson-kórt okozhat
A kalciumnak az agysejtek jelátviteli mechanizmusában betöltött szerepéről szóló új tanulmány - a Cambridge-i Egyetem, az Egyesült Királyságban - felismerése közelebb visz a Parkinson-kór okainak megértéséhez.
A mérgező fehérje-lerakódások vagy Lewy-testek jelenléte az agysejtekben a Parkinson-kór elismert jellemzője.
A lerakódások alfa-szinuklein és más, rossz alakra hajtott fehérjék csoportjait tartalmazzák.
Az új tanulmány - most megjelent a folyóiratban Természetkommunikáció - azt mutatja, hogy a kalcium befolyásolja az alfa-szinuklein kötődését a szinaptikus vezikulákhoz.
A szinaptikus vezikulumok az idegterminálok kis részei, amelyek az agysejtek között jeleket továbbító neurotranszmittereket vagy kémiai hírvivőket tartanak.
"Remek egyensúly van" - jegyzi meg a társszerző, Dr. Amberley Stephens, a Cambridge-i Egyetem molekuláris idegtudományának posztdoktori kutatója, "a kalcium és az alfa-szinuklein a sejtben, és ha túl sok egy vagy több. a másik megdől az egyensúly és megkezdődik az aggregáció, ami Parkinson-kórhoz vezet. ”
Normális vs. kóros alfa-szinuklein
Világszerte több mint 10 millió ember él Parkinson-kórban, köztük körülbelül 1 millió az Egyesült Államokban. Parkinson-kórban az agysejtek progresszív pusztulása következik be, amelyek dopamin nevű neurotranszmittert termelnek, ami fontos a mozgás szabályozásához.
Ezért a betegség előrehaladtával súlyosbodnak a tünetek, például a mozgás lassúsága, merevség, remegés, valamint a koordináció és az egyensúly romlása.
Újabb tanulmányok kimutatták, hogy a Parkinson-kór az agysejteket is befolyásolja, amelyek nem termelnek dopamint, ami megmagyarázhatja, hogy egyes tünetek miért nem kapcsolódnak mozgáshoz.
Noha az alfa-szinuklein rendellenes klaszterei - egy kis fehérje, amely csak 140 aminosavat tartalmaz - a Lewy-testek fő eleme, amelyek jelen vannak a Parkinson-kórban, normális formája számos agysejt-funkció számára szükségesnek tűnik.
Azon kívül, hogy tudjuk, hogy a fehérje valahogy kölcsönhatásba lép a szinaptikus vezikulákkal, hogy biztosítsa a molekulák zavartalan transzportját a szinapszison - vagy az idegterminál és a következő sejt közötti résen - keresztül, keveset tudunk az alapmechanizmusról.
Az alfa-szinuklein úgy működik, mint egy kalcium-érzékelő
„Alfa-szinuklein” - jegyzi meg Dr. Gabriele Kaminski Schierle, a Cambridge-i Egyetem Vegyészmérnöki és Biotechnológiai Tanszékének vezető tanulmányának szerzője - „nagyon kicsi fehérje, nagyon kevés szerkezetű, és kölcsönhatásba kell lépnie más fehérjékkel, ill. struktúrák működőképessé válása érdekében, ami megnehezítette a tanulmányozást. ”
A mikroszkóp technológia fejlődése azt jelenti, hogy a kutatók most megfigyelhetik, mi történik a sejtekben.
Dr. Kaminski Schierle és munkatársai „szuperfelbontású mikroszkóppal” és „izolált szinaptikus vezikulákkal” vizsgálták az alfa-szinuklein részletes viselkedését.
Megállapították, hogy amikor a kalcium szintje emelkedik a sejtben, az alfa-szinuklein egynél több ponton kötődik a vezikulákhoz, ami a vezikulák csoportosulását okozza.
"Úgy gondoljuk" - magyarázza Dr. Janin Lautenschläger, a Vegyészmérnöki és Biotechnológiai Tanszék egyik első szerzője -, hogy az alfa-szinuklein szinte olyan, mint egy kalcium-érzékelő. "
„Kalcium jelenlétében - folytatja a nő - megváltoztatja szerkezetét és a környezetével való kölcsönhatását, ami valószínűleg nagyon fontos a normális működése szempontjából.”
Finom egyensúly
A szerzők azt javasolják, hogy az alfa-szinuklein rendellenes klaszterei akkor alakuljanak ki, ha a fehérje és a kalcium közötti finom egyensúly felborul. Számos olyan dolgot javasolnak, amelyek ilyen egyensúlyhiányt okozhatnak, például:
- az életkorral összefüggő lassulás a felesleges fehérje eliminációjában
- az alfa-szinuklein termelés megkétszereződése a gén duplikációja miatt
- magasabb kalciumszint a Parkinson-kórnak kitett agysejtekben
- képtelenség a kalcium hatékony pufferelésére a Parkinson-érzékeny sejtekben
Az alfa-szinuklein viselkedésének mind az egészségben, mind a betegségekben való részletesebb megértésének a Parkinson-kórhoz annyira szükséges új gyógyszerekhez kell vezetnie - vonják le a szerzők.
Azt is megjegyzik, hogy a szívbetegségekben a kalciumcsatornát blokkoló gyógyszer „értékes jelöltnek bizonyulhat a [Parkinson-kór] ellen az intracelluláris kalciumterhelés csökkentése révén”.
"Most láttuk először, hogy a kalcium befolyásolja az alfa-szinuklein kölcsönhatását a szinaptikus vezikulákkal."
Dr. Janin Lautenschläger
