Boala Parkinson este caracterizată prin pierderea progresivă a neuronilor şi agravarea lentă a simptomelor motorii, iar mecanismele prin care procesul se extinde în creier rămân insuficient înţelese. Un nou studiu sugerează că anumite proteine de la suprafaţa celulelor nervoase pot juca un rol-cheie în acest proces.
În boala Parkinson, proteine toxice, cu defecte de pliere, se transmit de la o celulă la alta, agravând simptomele bolii. Noi cercetări clarifică mecanismul prin care aceste proteine se răspândesc în creier. Rezultatele ar putea sta la baza dezvoltării unor noi tratamente pentru această boală neurodegenerativă, caracterizată prin deteriorarea progresivă şi pierderea neuronilor, în special a celor care produc dopamină.
La nivel mondial, estimările actuale indică faptul că boala Parkinson afectează peste 10 milioane de persoane, fiind a doua cea mai frecventă boală neurodegenerativă, după boala Alzheimer. Prevalenţa creşte semnificativ odată cu vârsta, iar îmbătrânirea populaţiei face ca numărul persoanelor afectate să fie în continuă creştere.
Acum, cercetători de la Facultatea de Medicină a Universităţii americane Yale au identificat recent două proteine localizate pe suprafaţa neuronilor motori din creier care par să fie esenţiale pentru progresia bolii Parkinson.
Afecţiunea este o boală neurodegenerativă în care neuronii se deteriorează şi mor treptat, iar acest proces este asociat cu acumularea unei forme anormale a proteinei alfa-sinucleină cu defecte de pliere, care se poate transmite de la un neuron la altul.
Deşi se ştia că alfa-sinucleina modificată se răspândeşte între celule, mecanismul exact al acestui transfer nu a fost clar până acum.
Recentul studiu, publicat în revista Nature Communications, arată că două proteine membranare, mGluR4 şi NPDC1, ar putea avea un rol central în transportul alfa-sinucleinei cu defecte de pliere în neuroni sănătoşi, după ce aceasta este eliberată din celule aflate în degenerare.
Potrivit autorului principal, Stephen Strittmatter, profesor de neurologie şi coordonator al Departamentului de Neuroştiinţe de la Facultatea de Medicină Yale, alfa-sinucleina modificată este elementul patologic definitoriu al bolii Parkinson, iar înţelegerea modului în care pătrunde în neuroni ar putea deschide calea către încetinirea progresiei bolii.
Pentru a investiga ipoteza conform căreia alfa-sinucleina se leagă de proteine de pe suprafaţa neuronilor, echipa a analizat aproximativ 4.400 de tipuri de celule, fiecare exprimând proteine diferite de suprafaţă, şi a evaluat capacitatea acestora de a interacţiona cu forma patologică a proteinei.
Majoritatea nu au prezentat această proprietate, însă 16 proteine au interacţionat cu alfa-sinucleina, dintre care două, mGluR4 şi NPDC1, sunt prezente în neuronii dopaminergici din substanţa neagră, regiune din creier afectată în boala Parkinson.
Experimentele au arătat că aceste două proteine facilitează transportul alfa-sinucleinei cu defecte de pliere în interiorul celulei neuronale.
Pentru a evalua impactul acestui mecanism la nivelul organismului, cercetătorii au modificat genetic şoareci astfel încât mGluR4 sau NPDC1 să nu mai fie funcţionale, apoi au introdus alfa-sinucleină modificată.
În cazul şoarecilor obişnuiţi, proteina s-a acumulat în creier şi au apărut simptome asemănătoare bolii Parkinson, în timp ce animalele lipsite de una dintre cele două proteine nu au prezentat aceste modificări.
În plus, eliminarea genelor corespunzătoare mGluR4 şi NPDC1 într-un model animal de boală Parkinson a fost asociată cu reducerea riscului de deces şi cu o progresie mai lentă a simptomelor bolii.
Rezultatele sugerează că cele două proteine, mGluR4 şi NPDC1, acţionează împreună pentru a facilita transferul alfa-sinucleinei patologice între neuroni, cel puţin în modelele experimentale utilizate.
Autorii subliniază că aceste date deschid o posibilă direcţie pentru dezvoltarea unor terapii care să vizeze direct răspândirea proteinei implicate în boală, spre deosebire de tratamentele actuale, care se concentrează în principal pe ameliorarea simptomelor.
Prevenirea pierderii neuronilor. Sus: celule dopaminergice (verzi) în substanţa neagră la şoareci sănătoşi. Mijloc: celulele dopaminergice se degradează la şoareci expuşi la α-sinucleină cu defecte de pliere. Jos: la şoarecii lipsiţi de mGluR4 şi NPDC1, celulele dopaminergice sunt conservate după expunerea la α-sinucleină cu defecte de pliere. Credit: Yale School of Medicine
