Болезнь Паркинсона: как "плохой" фермент может защитить мозг
Недавнее исследование могло изменить наше понимание того, каким образом митохондрии, или электростанции клеток, влияют на болезнь Паркинсона. Последние результаты противоречат современным теориям.
Болезнь Паркинсона - одно из наиболее распространенных нейродегенеративных состояний в Соединенных Штатах, и, по оценкам, от него страдает около 1 миллиона человек там, плюс 10 миллионов во всем мире.
Заболевание вызывает постепенное нарушение моторики с симптомами, включая тремор и ригидность. Болезнь Паркинсона также может привести к слабоумию, депрессии и тревоге.
Первичные изменения в головном мозге, пораженном болезнью Паркинсона, происходят в небольшой области, называемой черной субстанцией. Эти нейроны, продуцирующие дофамин, отмирают, и в эту область проникают так называемые тельца Леви, которые представляют собой аномальные скопления белка.
Несмотря на годы исследований, механизмы, лежащие в основе болезни Паркинсона, неизвестны. Однако недавние исследования показывают, что может быть задействована митохондриальная дисфункция.
Болезнь Паркинсона и митохондрии
В начале 1980-х годов исследователи обнаружили, что при ингибировании фермента, называемого митохондриальным комплексом 1 (MC1), нейроны в черной субстанции разрушаются, вызывая симптомы болезни Паркинсона.
Митохондрии отвечают за превращение потребляемых нами питательных веществ в АТФ, которая является энергетической валютой клетки. MC1 - один из многих ферментов, участвующих в этом сложном процессе.
В конце 1980-х годов ученые обнаружили, что уровни MC1 были снижены в областях мозга, наиболее пораженных болезнью Паркинсона. Это открытие было воспроизведено и теперь хорошо установлено: многие предполагали, что, поскольку уровни MC1 падают в черной субстанции людей с болезнью Паркинсона, он может быть ответственным за гибель нейронов.
Однако на сегодняшний день значение уменьшенного MC1 остается загадкой. Являются ли уровни MC1 причиной гибели нейронов, является ли это защитным механизмом, вызванным гибелью нейрональных клеток, или это просто симптом гибели нейронов?
Многие исследования, в которых рассматривали уровни MC1 в черной субстанции, не сравнивали их с другими частями мозга. Так, недавно ученые из Бергенского университета (UiB) в Норвегии решили исследовать уровни этого фермента в других частях мозга, пораженных болезнью Паркинсона.
MC1 по всему мозгу
Исследователи во главе с Харалампосом Цулисом из отделения клинической медицины UiB считают, что, если уменьшение MC1 является основной причиной разрушения нейронов при болезни Паркинсона, его следует уменьшать только в пораженных ею областях, оставаясь на нормальном уровне в остальная часть мозга.
Чтобы выяснить, так ли это на самом деле, они взяли ткань мозга у 18 человек с болезнью Паркинсона и сравнили их с 11 здоровыми контрольными людьми. Их выводы опубликованы на этой неделе в журнале. Acta Neuropathologica.
Они обнаружили, что MC1 фактически уменьшился во всем мозге, и это не коррелировало с гибелью нейронов. Части мозга, которые были относительно нетронутыми, такие как мозжечок, по-прежнему имели гораздо более низкие уровни MC1.
«Это новое исследование показывает, что дефицит комплекса 1 на самом деле является глобальным явлением в мозгу людей с болезнью Паркинсона и неизбирательно обнаруживается как в пораженных, так и в здоровых областях мозга».
Харалампос Цулис
«Интересно, - добавляет он, - клетки мозга (нейроны) со сниженным уровнем комплекса 1 значительно реже содержат тельца Леви, аномальные белковые агрегаты, характеризующие болезнь Паркинсона».
Вывод заключается в том, что пониженные уровни MC1 не обязательно вредны для мозга или участвуют в гибели клеток - во всяком случае, пониженные уровни могут быть защитными.
Как объясняет Цулис: «Возможно, что дефицит комплекса 1 является частью компенсаторной регуляции, пытающейся защитить мозг при болезни Паркинсона, например, за счет снижения продукции окислительных свободных радикалов».
Эти предварительные результаты необходимо будет подтвердить, и если они подтвердятся, это может открыть новые возможности для исследований. Если уменьшение MC1 на самом деле является защитным механизмом, возможно, его можно было бы использовать для разработки лекарств от болезни Паркинсона будущего.
