БП — дегенеративное неврологическое заболевание, характеризующееся тремором, медлительностью, нарушениями походки и равновесием, которым страдает около 1 миллиона человек в Соединенных Штатах. Симптомы вызваны дегенерацией и потерей нейронов в головном мозге, особенно тех, которые имеют решающее значение для инициирования и координации движений.«Очень интересно, что мы нашли механизм, нацеленный на создание новых методов лечения этой разрушительной болезни», — сказал ведущий исследователь Дж. Тимоти Гринамир, доктор медицины, доктор философии, профессор неврологии Love Family в Медицинской школе Питта и директор.
Питтсбургского института нейродегенеративных заболеваний (PIND).Целью PIND является комплексный междисциплинарный подход к изучению нейродегенеративных заболеваний и их механизмов с целью трансформации передовых научных достижений в новые методы лечения и диагностики, которые приносят прямую пользу людям, страдающим нейродегенеративными заболеваниями.«С четырьмя разными исследователями PIND, работающими вместе, новое исследование подчеркивает силу этого совместного подхода», — добавил д-р Гринамир.Современные методы лечения болезни Паркинсона могут уменьшить симптомы, но они не замедляют неизбежное обострение болезни.
Чтобы замедлить или остановить прогрессирование болезни, ученые должны сначала определить, почему и как умирают нейроны.Дегенерирующие нейроны содержат большие скопления белка, называемого альфа-синуклеином. Исследователи обнаружили, что люди, чьи клетки производят слишком много альфа-синуклеина или образуют мутированную форму белка, подвергаются высокому риску развития болезни Паркинсона из-за токсичности белка.
Ученые также продемонстрировали, что накопление альфа-синуклеина при БП является токсичным, поскольку нарушает нормальное функционирование митохондрий — крошечных электростанций, ответственных за выработку энергии клетки.В новом исследовании доктор Гринамир и его команда под руководством соавторов Роберто Ди Майо, доктора философии, и Пола Барретта, доктора философии, оба из PIND, использовали хорошо зарекомендовавшую себя модель PD на грызунах, чтобы показать как именно альфа-синуклеин нарушает функцию митохондрий.
Они обнаружили, что, присоединяясь к митохондриальному белку под названием TOM20, альфа-синуклеин препятствует оптимальному функционированию митохондрий, что приводит к выработке меньше энергии и более разрушительным клеточным отходам.В конечном счете, это взаимодействие между альфа-синуклеином и TOM20 приводит к нейродегенерации, объяснил доктор Гринамир.
Затем исследователи подтвердили свои находки на животных в тканях мозга людей с болезнью Паркинсона.«Воздействие альфа-синуклеина на митохондрии похоже на то, что идеально хорошая угольная электростанция становится крайне неэффективной, поэтому она не только не вырабатывает достаточно электроэнергии, но и создает слишком много токсичного загрязнения», — сказал д-р Гринамир.Используя клеточные культуры, исследовательская группа также нашла два способа предотвратить токсичность, вызываемую альфа-синуклеином: генная терапия, которая заставляет нейроны производить больше белка TOM20, защищая их от альфа-синуклеина; и белок, который был способен предотвращать прилипание альфа-синуклеина к TOM20, предотвращал вредное воздействие альфа-синуклеина на митохондрии.
Хотя необходимы дополнительные исследования, чтобы определить, могут ли эти подходы помочь пациентам с БП, д-р Гринамир оптимистично полагает, что один или оба в конечном итоге могут попасть в клинические испытания на людях, чтобы замедлить или остановить неизбежное в противном случае прогрессирование БП.