CHOROBA PARKINSONA: NAUKOWCY ODKRYLI NOWY CEL NISZCZENIA GRUDEK BIAŁEK

Zablokowanie enzymu może powstrzymać gromadzenie się toksycznych grudek białek, które występują w mózgach osób z chorobą Parkinsona.

Nowe badania pokazują, że blokowanie określonego białka oczyszcza ciała Lewy'ego - toksyczne struktury, które są cechą charakterystyczną choroby Parkinsona.

Do takiego wniosku doszli naukowcy z Georgetown University Medical Center (GUMC) w Waszyngtonie po zbadaniu enzymu o nazwie USP13 w mózgach myszy i ludzi.

Badanie, które ukazało się w czasopiśmie Ludzka genetyka molekularna, może być pierwszym, który wyjaśnia rolę USP13 w toksycznym gromadzeniu się grudek białek w mózgu.

Nagromadzenia białek nazywane są ciałami Lewy'ego i występują również w innych chorobach neurodegeneracyjnych, w tym demencji z ciałami Lewy'ego i atrofii wieloukładowej.

„To badanie”, mówi główny autor Xiaoguang Liu, adiunkt neurologii w GUMC, „dostarcza nowych dowodów na to, że USP13 wpływa na rozwój i usuwanie grudek białek ciała Lewy'ego, co sugeruje, że celowanie w USP13 może być celem terapeutycznym w chorobie Parkinsona i innych podobnych formy neurodegeneracji ”.

Choroba Parkinsona i ciała Lewy'ego

Choroba Parkinsona jest chorobą zwyrodnieniową, która wpływa głównie na kontrolę ruchu. Typowe objawy to drżenie, sztywność i spowolnienie ruchowe.

Osoby z chorobą Parkinsona mogą również doświadczać problemów ze snem, lęku, depresji, zaparć i zmęczenia.

Według American Parkinson Disease Association szacuje się, że około 10 milionów ludzi na całym świecie cierpi na chorobę Parkinsona. Liczba ta obejmuje około 1 miliona osób w Stanach Zjednoczonych.

Choroba występuje głównie po 50 roku życia, ale istnieje rzadsza postać zwana wczesną postacią choroby Parkinsona, która może rozwinąć się w młodszym wieku.

Choroba Parkinsona niszczy komórki w regionie mózgu znanym jako istota czarna. Komórki nerwowe w tym regionie komunikują się, uwalniając chemiczny przekaźnik zwany dopaminą. Ta interakcja pomaga w „precyzyjnym dostrojeniu” kontroli ruchu.

Naukowcy nie są pewni, co dokładnie powoduje śmierć komórek uwalniających dopaminę w chorobie Parkinsona, ale ciała Lewy'ego znajdują się wysoko na ich liście podejrzanych.

Sekcja zwłok osób z chorobą Parkinsona wykazała obecność ciał Lewy'ego w komórkach nerwowych lub neuronach istoty czarnej i innych częściach mózgu.

Białko zwane alfa-synukleiną jest głównym składnikiem tych toksycznych, okrągłych struktur. Jednak rola, jaką odgrywa to białko w zdrowym mózgu, jest nieco niejasna.

Znaczniki alfa-synukleiny i ubikwityny

Naukowcy wiedzą, że kiedy alfa-synukleina zawiera znaczniki małego białka ubikwityny, enzymy przychodzą i przenoszą je w celu zniszczenia. Proces oznaczania białek do usunięcia za pomocą znaczników ubikwityny nazywa się ubikwitynacją.

Niedawne badanie ujawnia, że USP13 usuwa znaczniki ubikwityny z alfa-synukleiny. W rezultacie enzymy nie usuwają białka i gromadzą się, tworząc toksyczne ciała Lewy'ego.

Naukowcy wykazali, że zablokowanie USP13 w mysich modelach choroby Parkinsona spowodowało zniknięcie ciał Lewy'ego, a także powstrzymało ich ponowne tworzenie.

Nastąpiło to po odkryciu, że pośmiertna tkanka mózgowa osób z chorobą Parkinsona zawierała wysokie poziomy USP13.

Zespół zbadał również związek między USP13, alfa-synukleiną i innym białkiem powiązanym z chorobą Parkinsona, zwanym parkiną.

USP13 powstrzymał parkin przed wykonywaniem swojej pracy

Parkin pomaga kierować rozpadem białek w komórkach. Wyczuwa znaczniki ubikwityny i celuje w oznaczone białko w celu degradacji. Naukowcy zidentyfikowali powiązania między niektórymi postaciami choroby Parkinsona a „utratą funkcji parkiny”.

Wydaje się, że usuwając znaczniki ubikwityny, USP13 zapobiega wysyłaniu alfa-synukleiny przez parkin do procesu zarządzania odpadami komórkowymi.

Korzystając z mysich modeli choroby Parkinsona, zespół wykazał, że zarówno znakowanie, jak i niszczenie alfa-synukleiny wzrosły, gdy myszy nie miały USP13.

U tych myszy nastąpiło również mniejsze zniszczenie komórek dopaminy i poprawiona funkcja motoryczna.

Naukowcy chcą teraz opracować bloker USP13, który lekarze mogą stosować jako część terapii ukierunkowanej na usuwanie białek w chorobach neurodegeneracyjnych, takich jak choroba Parkinsona.