AJU KALTSIUMI "LIIGA PALJU" VõIB PõHJUSTADA PARKINSONI TõBE

Ühendkuningriigi Cambridge'i ülikooli uue uuringu teadmised kaltsiumi rollist ajurakkude signaalimehhanismides lähendavad meid Parkinsoni tõve põhjuste mõistmisele.

Liigne kaltsiumi sisaldus ajus võib olla põhjuseks, miks Parkinsoni tõbi areneb.

Mürgiste valgusadestuste ehk Lewy kehade olemasolu ajurakkudes on Parkinsoni tõve tunnustatud tunnus.

Maardlad sisaldavad alfa-sünukleiini ja teiste vales vormis kokku voltinud valkude klastreid.

Uus uuring - nüüd avaldatud ajakirjas Looduskommunikatsioon - näitab, et kaltsium mõjutab alfa-sünukleiini seostumist sünaptiliste vesiikulitega.

Sünaptilised vesiikulid on väikesed sektsioonid närviterminalides, mis hoiavad neurotransmittereid või keemilisi kullereid, mis kannavad signaale ajurakkude vahel.

"Tasakaal on tasakaalus," märgib kaasautor, doktor Amberley Stephens, Cambridge'i ülikooli molekulaarse neuroteaduse doktor, "kaltsiumi ja alfa-sünukleiini sisaldus rakus ning kui ühte või mitut neist on liiga palju või teine on tasakaal kallutatud ja liitmine algab, mis viib Parkinsoni tõveni. "

Normaalne vs ebanormaalne alfa-sünukleiin

Kogu maailmas elab Parkinsoni tõvega üle 10 miljoni inimese, sealhulgas umbes miljon USA-s. Parkinsoni tõve korral toimub järk-järgult ajurakkude hävitamine, mis toodavad neurotransmitterit, mida nimetatakse dopamiiniks, mis on oluline liikumise kontrollimiseks.

Seetõttu süvenevad haiguse progresseerumisel sellised sümptomid nagu liikumise aeglus, jäikus, treemor ning koordinatsiooni ja tasakaalu halvenemine.

Värskemad uuringud on näidanud, et Parkinsoni tõbi mõjutab ka ajurakke, mis dopamiini ei tooda, mis võib selgitada, miks mõned sümptomid ei ole seotud liikumisega.

Ehkki alfa-sünukleiini ebanormaalsed klastrid - väike valk, mis sisaldab ainult 140 aminohapet - on Parkinsoni tõves esinevate Lewy kehade peamine element, näib selle normaalne vorm olevat vajalik mitmete ajurakkude funktsioonide jaoks.

Kuid lisaks teadmisele, et valk suhtleb kuidagi sünaptiliste vesiikulitega, et tagada molekulide sujuv transport üle sünapsi - või närviterminali ja järgmise raku vahelise lõhe -, teame me selle aluseks olevast mehhanismist vähe.

Alfa-sünukleiin toimib "nagu kaltsiumisensor"

"Alfa-sünukleiin," märgib vanemteadur dr Gabriele Kaminski Schierle Cambridge'i ülikooli keemiatehnika ja biotehnoloogia osakonnast, "on väga väike valk, millel on väga väike struktuur ja see peab suhtlema teiste valkudega või funktsionaalseks muutmiseks, mis on õppimise raskeks teinud. "

Mikroskoobi tehnoloogia areng tähendab, et teadlased saavad nüüd jälgida rakkude sees toimuvat.

Dr Kaminski Schierle ja tema kolleegid kasutasid alfa-sünukleini üksikasjaliku käitumise uurimiseks supereraldusvõimega mikroskoopiat ja isoleeritud sünaptilisi vesiikulit.

Nad leidsid, et kui kaltsiumi tase rakus tõuseb, seondub alfa-sünukleiin vesiikulitega enam kui ühes punktis, mis põhjustab vesiikulite klastrite moodustumist.

"Me arvame," selgitab kaasautor dr Janin Lautenschläger, samuti keemiatehnika ja biotehnoloogia osakonnast, "et alfa-sünukleiin on peaaegu nagu kaltsiumisensor."

"Kaltsiumi manulusel," jätkab ta, "muudab see selle struktuuri ja suhtlemist keskkonnaga, mis on selle normaalse funktsiooni jaoks tõenäoliselt väga oluline."

Õrn tasakaal

Autorid pakuvad, et alfa-sünukleiini ebanormaalsed klastrid moodustuvad siis, kui valgu ja kaltsiumi delikaatne tasakaal on häiritud. Nad pakuvad välja mitmeid asju, mis võivad sellist tasakaalustamatust põhjustada, näiteks:

vanusega seotud valgu liigse eliminatsiooni aeglustumine

alfa-sünukleiini tootmise kahekordistamine geenide dubleerimise tõttu

kõrgem kaltsiumisisaldus ajurakkudes, mis on haavatav Parkinsoni tõve suhtes

võimetus kaltsiumi tõhusalt puhverdada Parkinsoni tundlikes rakkudes

Autorite järeldus on, et üksikasjalikum arusaam alfa-sünukleiini käitumisest nii tervise kui ka haiguste korral peaks viima Parkinsoni tõve jaoks vajalike uute ravimiteni.

Samuti märgivad nad, et ravim, mis blokeerib südamehaiguste korral kaltsiumikanali, võib "osutuda väärtuslikuks kandidaadiks [Parkinsoni tõve] vastu rakusisene kaltsiumikoormuse vähendamise kaudu".