Parkinsona: celowanie w nowy związek spowalnia chorobę u szczurów
Nowe badania pokazują, że akroleina, produkt uboczny stresu oksydacyjnego, ma kluczowe znaczenie w rozwoju choroby Parkinsona. Stwierdzono, że celowanie w związek spowalnia stan szczurów - odkrycie, które może wkrótce doprowadzić do opracowania nowych leków na tę chorobę.
Choroba Parkinsona dotyka około 500 000 osób w Stanach Zjednoczonych, a każdego roku diagnozuje się 50 000 nowych przypadków.
Stan jest neurodegeneracyjny, co oznacza, że neurony w obszarze mózgu powiązane z umiejętnościami motorycznymi i kontrolą ruchu stopniowo pogarszają się i umierają.
Te komórki mózgowe normalnie produkują dopaminę, która jest kluczem do neuroprzekaźników w regulacji złożonych ruchów, a także kontrolowaniu nastroju.
Chociaż obecne terapie choroby Parkinsona obejmują leki takie jak lewodopa, której mózg może używać do wytwarzania dopaminy, przyczyna śmierci neuronów dopaminergicznych pozostaje nieznana.
Tak więc zespół naukowców pod kierownictwem dwóch profesorów z Purdue University w West Lafayette w IN, zbadał hipotezę, że produkt stresu oksydacyjnego może odgrywać kluczową rolę w śmierci komórki i rozwoju choroby.
Stres oksydacyjny ma miejsce, gdy rodniki tlenowe są wytwarzane w nadmiarze, co powoduje szereg szkodliwych skutków, takich jak zwiększona toksyczność i uszkodzenie naszego DNA.
Riyi Shi i Jean-Christophe Rochet, którzy są profesorami w Purdue Institute for Integrative Neuroscience i Purdue Institute for Drug Discovery, wspólnie kierowali badaniami, których wyniki zostały opublikowane w czasopiśmie Neuronauka molekularna i komórkowa.
Badanie akroleiny na szczurach
Prof. Shi, Rochet i współpracownicy wykorzystali model genetycznie zmodyfikowanych szczurów do wywołania objawów podobnych do choroby Parkinsona i zbadania zachowania ich komórek dopaminergicznych, zarówno in vitro, jak i in vivo.
Naukowcy odkryli, że związek zwany akroleiną ma tendencję do odkładania się w tkance mózgowej szczurów dotkniętych chorobą Parkinsona.
Akroleina, jak wyjaśniają naukowcy, jest toksycznym produktem ubocznym mózgu spalającym tłuszcz w celu uzyskania energii. Związek jest zwykle usuwany z organizmu.
Co ciekawe, badanie ujawniło jednak, że akroleina podnosi poziom alfa-synukleiny. Uważa się, że jest to zbrylone białko, które zabija neurony wytwarzające dopaminę, ponieważ gromadzi się w niezwykłych ilościach w komórkach mózgowych osób z demencją z ciałami Parkinsona lub Lewy'ego.
Dodatkowo wstrzyknięcie akroleiny zdrowym szczurom powodowało deficyty behawioralne typowe dla choroby Parkinsona. Następnie naukowcy chcieli sprawdzić, czy celowanie w ten związek powstrzymałoby postęp choroby.
Blokowanie akroleiny spowalnia chorobę Parkinsona
W tym celu zespół przeprowadził eksperymenty zarówno na kulturach komórkowych, jak i na zwierzętach, oceniając ich anatomię i funkcjonalność ich zachowania.
Zaczęli stosować hydralazynę, lek stosowany w leczeniu ciśnienia krwi. Jak wyjaśnia prof. Shi, hydralazyna jest również „związkiem, który może wiązać się z akroleiną i usuwać ją z organizmu”.
Co ciekawe, naukowcy odkryli, że hamowanie akroleiny za pomocą hydralazyny złagodziło objawy podobne do choroby Parkinsona u szczurów, jak donosi współautor badania.
„Akroleina to nowy cel terapeutyczny, więc po raz pierwszy na modelu zwierzęcym wykazano, że obniżając poziom akroleiny, można faktycznie spowolnić postęp choroby […]”.
Prof. Riyi Shi
„To bardzo ekscytujące” - mówi. „Pracujemy nad tym od ponad 10 lat”.
„Pokazaliśmy, że akroleina nie służy tylko jako obserwator choroby Parkinsona. Odgrywa bezpośrednią rolę w śmierci neuronów ”- dodaje prof. Rochet.
Szczury kontra ludzie: w kierunku nowych leków
Prof. Rochet ostrzega, że choć obiecujące, znalezienie leku, który zatrzyma chorobę u szczurów, nadal jest dalekie od znalezienia równoważnego związku u ludzi.
„W ciągu dziesięcioleci badań odkryliśmy wiele sposobów leczenia choroby Parkinsona w przedklinicznych badaniach na zwierzętach”, mówi, „a mimo to nadal nie dysponujemy terapią chorób, która powstrzymuje leżącą u podstaw neurodegenerację u ludzi”.
„Ale to odkrycie prowadzi nas dalej w dół procesu odkrywania leków i jest możliwe, że na podstawie tych informacji można by opracować terapię lekową” - dodaje prof. Rochet.
Chociaż hydralazyna jest już w użyciu i wiemy, że nie ma szkodliwych skutków, naukowcy twierdzą, że z różnych powodów może nie okazać się najlepszym lekiem przeciw chorobie Parkinsona.
„Niezależnie od tego,” kontynuuje prof. Rochet, „ten lek służy nam jako dowód, że powinniśmy znaleźć inne leki, które działają jako zmiatacz akroleiny”.
„Właśnie z tego powodu” - wyjaśnia prof. Shi - „aktywnie poszukujemy dodatkowych leków, które mogą albo skuteczniej obniżyć poziom akroleiny, albo zrobić to z mniejszą liczbą skutków ubocznych”.
„Kluczem jest posiadanie biomarkera akumulacji akroleiny, który można łatwo wykryć, na przykład za pomocą moczu lub krwi” - mówi.
„Celem jest, abyśmy w najbliższej przyszłości mogli wykryć tę toksynę na wiele lat przed wystąpieniem objawów i rozpocząć terapię w celu powstrzymania choroby. Możemy być w stanie opóźnić wystąpienie tej choroby w nieskończoność. Taka jest nasza teoria i cel ”.
Prof. Riyi Shi
