Jaką rolę odgrywają lipidy mózgowe w chorobie Parkinsona?
Nowe badania dotyczą lipidów mózgowych w celu zidentyfikowania nowego celu terapeutycznego w chorobie Parkinsona.
Według National Institutes of Health choroba Parkinsona to choroba neurodegeneracyjna, na którą cierpi około pół miliona osób w Stanach Zjednoczonych.
Jedną z głównych cech tego schorzenia jest nagromadzenie alfa-synukleiny, rodzaju białka, które tworzy toksyczne płytki w mózgu.
Na początku tego roku badanie, które ukazało się w czasopiśmie Neurobiologia starzenia się zasugerowali, że może istnieć związek między poziomem niektórych lipidów lub cząsteczek tłuszczu w mózgu a rozwojem choroby Parkinsona.
Obecnie zespół specjalistów z Brigham and Women’s Hospital oraz Harvard Medical School, z których oba znajdują się w Bostonie, prowadzi dalsze badania nad powiązaniami między lipidami w mózgu a neurodegeneracją.
„Od wielu lat ludzie są świadomi pewnego związku między chorobą Parkinsona a lipidami mózgu” - mówi główna autorka nowego badania, dr Saranna Fanning z Brigham and Women’s Hospital.
Jednak w obecnym badaniu badacze pokazują, że istnieje związek między kwasami tłuszczowymi obecnymi w mózgu a nagromadzeniem alfa-synukleiny.
„Dzięki tej współpracy, poczynając od modeli drożdży w laboratorium Lindquist oraz w laboratoriach Selkoe i Dettmer, wykorzystujących neurony korowe szczura i ludzkie neurony korowe, zidentyfikowaliśmy ścieżkę i cel terapeutyczny, do którego nikt wcześniej nie dążył” - mówi Fanning .
Naukowcy opisują swoje odkrycia w artykule badawczym, który ukazuje się w czasopiśmie Komórka molekularna.
Identyfikacja nowego celu terapeutycznego
Naukowcy pracowali z lipidami i kwasami tłuszczowymi w różnych modelach, od kultur drożdży po komórki ludzkie, aby zobaczyć, jak mogą oddziaływać z alfa-synukleiną.
Fanning i współpracownicy najpierw przeprowadzili obiektywne profilowanie lipidomiczne, proces polegający na ocenie zmian lipidów i kwasów tłuszczowych u drożdży, które stworzyli metodami inżynierii genetycznej do produkcji białka alfa-synukleiny.
Na tym etapie naukowcy odkryli, że drożdże wyrażające alfa-synukleinę wykazywały wzrost składnika szlaku obojętnych lipidów, a mianowicie kwasu oleinowego, kwasu tłuszczowego.
Zespół był w stanie powtórzyć tę obserwację zarówno w modelach neuronalnych gryzoni, jak i ludzi, w tym w liniach komórkowych pochodzących od osób z chorobą Parkinsona.
„Fascynujące było zobaczyć, jak nadmiar [alfa-synukleiny] ma tak konsekwentny wpływ na szlak neutralnych lipidów w organizmach modelowych, od prostych neuronów drożdży piekarskich i hodowanych gryzoni po komórki pochodzące od pacjentów z chorobą Parkinsona, które niosą dodatkowe kopie [alfa-synukleiny] ] w ich genomie ”.
Współ-starszy autor Ulf Dettmer
„Wszystkie nasze modele wyraźnie wskazywały na kwas oleinowy jako mediator toksyczności a-synukleiny” - dodaje Dettmer.
Po tych odkryciach naukowcy poszukiwali również markerów neurotoksyczności w modelach, z którymi pracowali. Ich celem było znalezienie sposobu na celowanie w toksyczne pierwiastki, aby potencjalnie zapobiec rozwojowi choroby Parkinsona.
Enzym zwany stearoilo-CoA-desaturase (SCD) odgrywa kluczową rolę w produkcji kwasu oleinowego, między innymi kwasów tłuszczowych. Zespół wierzył, że zablokowanie tego enzymu może ostatecznie pomóc w ochronie przed mechanizmami neurodegeneracji.
Badacze zauważają, że naukowcy znają i stosują wiele inhibitorów SCD, chociaż nie mają one jeszcze pozwolenia na kliniczne zastosowanie poza laboratoriami badawczymi.
Mają nadzieję, że jeśli przyszłe badania dostarczą dalszych dowodów na poparcie kwasów tłuszczowych jako celu terapeutycznego w chorobie Parkinsona, takie inhibitory mogą ostatecznie stać się przedmiotem badań klinicznych.
„Identyfikacja SCD jako enzymu, który przyczynia się do zmian lipidowych i neurotoksyczności, w których pośredniczy a-synukleina, stanowi wyjątkową okazję dla terapii małocząsteczkowych do hamowania enzymu w modelach [choroby Parkinsona] i ostatecznie w chorobach ludzi, ”Zauważa współautor publikacji Dennis Selkoe.
