Parkinson: Bu 'kayıp halka' bir neden olabilir mi?
Bilim adamları şimdi, Parkinson hastalığının farklı formlarında ortak olabilecek hatalı bir hücre süreci tespit ettiler ve hastalığa yol açabilecek bir mekanizma önerdiler.
Bu süreç, hücre zarlarında bulunan ve işlevlerinde ve yapılarında önemli roller oynayan seramid adı verilen bir grup lipit veya yağ molekülünü içerir.
Artık dergide yayınlanan bir makale Hücre Metabolizması Teksas, Houston'daki Baylor Tıp Fakültesi'ndeki ekibin, Parkinson benzeri semptomları olan hatalı bir gen rahatsızlığının bir meyve sineği modelinde beklenmedik keşfi nasıl yaptığını anlatıyor.
Önceki çalışmalar, Parkinson hastalığına ve benzer semptomlara sahip diğer beyin bozukluklarına bağlı genleri ve hücre kusurlarını tanımlamıştı. Araştırmacılar, seramidlerin onları birbirine bağlamaktan çok "eksik halka" olduğunu öne sürüyorlar.
Baylor Tıp Fakültesi'nde moleküler ve insan genetiği ve sinirbilim profesörü olan kıdemli çalışma yazarı Hugo J. Bellen, “Çok sayıda genin”, “Parkinson hastalığı veya Parkinson benzeri hastalıklarla ilişkilendirildiğini; yine de, bu genlerin bu koşullara nasıl neden olduğuna dair hala çok az anlayış var. "
Parkinson hastalığı ve Parkinsonizm
Parkinson hastalığı hareketi etkiler ve zamanla kötüleşir. Tipik semptomları arasında titreme, kas sertliği ve yavaşlık bulunur. Ayrıca uyku bozukluğu, depresyon, anksiyete ve yorgunluk gibi motor olmayan semptomlara da sahip olabilir.
Dünya çapında Parkinson hastası olan yaklaşık 10 milyon kişi var ve yaklaşık 1 milyonu Amerika Birleşik Devletleri'nde yaşıyor.
Hastalık çoğunlukla 50 yaşından sonra ortaya çıkarken, daha genç insanlarda gelişen erken başlangıçlı Parkinson denen bir form vardır.
Hastalık, beynin hareketi kontrol eden bir bölümünde sinir hücrelerinin veya nöronların tahrip olması nedeniyle gelişir. Hücreler, beyin ile vücudun geri kalanı arasında hareketi kontrol etmek için önemli olan mesajları taşıyan dopamin adlı bir kimyasal üretir.
Parkinsonizm, Parkinson hastalığına benzer semptomlar, özellikle hareket yavaşlığı veya "tanımlayıcı özellik" olan bradikinezi üreten durumlar için kullanılan genel bir terimdir. Parkinson hastalığı, Parkinsonizmin en yaygın nedenidir.
Parkinsonizmin meyve sineği modeli
Çalışma insan geni araştırmasıyla başladı PLA2GA6. Gen mutasyonlarının Parkinsonizm ve beyin dokusu kaybını içeren diğer bozukluklara neden olduğu bilinmektedir.
Önceki çalışmalar, genin fosfolipaz adı verilen bir enzim yapmak için talimatlar içerdiğini göstermiştir. Enzim, sinir sisteminin önemli bileşenleri olduğu bilinen bir grup yağ olan fosfolipidlere etki eder, ancak bunun dışında onlar hakkında pek bir şey bilinmemektedir.
Etkilerini incelemek için PLA2GA6 Hücrelerde, araştırmacılar susturma yoluyla yapılan bir Parkinsonizm meyve sineği modeli kullandılar. iPLA2-VIA, insan geninin sinek karşılığıdır.
Genden yoksun olan sinekler, normal sinekler kadar üçte bir oranında yaşadılar ve hücreleri, insan hücreleriyle benzer özellikler gösterdi. PLA2G6 mutasyonlar.
Araştırmacılar ayrıca, önceki çalışmalara paralel olarak, genç mutant sineklerin sağlıklı olduklarını ancak yaşlandıkça yavaş yavaş nörodejenerasyon geliştirdiklerini doğruladılar.
Sinir sistemi eksiklikleri
Ayrıca, gen eksikliğinin sineklerde başka iki etkiye sahip olduğunu buldular: fiziksel etkilerden kurtulmaları daha uzun sürdü ve ayrıca görsel tepkilerde ilerleyen problemler gösterdiler. Her iki etki de sinir sistemi eksikliklerine işaret ediyordu.
Bilim adamları, mutant sineklerin gözlerindeki nöronları elektron mikroskopları ile incelediklerinde, zarlarının normal sineklerde bulunmayan anormal "kapanımlar" veya topaklar içerdiğini keşfettiler.
Ayrıca, hatalı biçimlendirilmiş mitokondri ve anormal derecede büyük lizozomlar da dahil olmak üzere birkaç başka anormallik buldular. Mitokondri, hücre için enerji üreten hücrelerin içindeki bölmelerdir. Mitokondrideki anormallikler genellikle Parkinson hastalığında bulunur.
Lizozomlar, zarlar da dahil olmak üzere yıpranmış hücre malzemeleri için geri dönüşüm merkezleri olarak işlev gören hücrelerin içindeki başka bir bölme türüdür.
Bu sonuçlara hep birlikte bakıldığında, " iPLA2-VIA uygun membran yapısını ve şeklini korumak için gen önemlidir ”diyor Prof. Bellen.
Araştırmacılar, iPLA2-VIA geni, fosfolipidlere etki eden enzimi yapmak için talimatlar sağlar, gen olmadan sineklerde fosfolipidlerle ilgili problemler bulurlar. Bu daha sonra sonuçları açıklayacaktır.
Seramidlerin rolü
Ancak, araştırmacılar şaşırtacak şekilde beklediklerini bulamadılar. Mutant sineklerdeki fosfolipidler normal şekilde davrandılar.
Böylece, dikkatlerini diğer lipitlere çevirdiler ve bu, eksik dosyalarda anormal derecede yüksek seramid seviyelerini fark ettikleri zamandır. iPLA2-VIA gen.
Daha sonra mutant sineklerin bazılarına seramid üretimini engelleyen ilaçlar verdiler. Ekip, tedavi edilmemiş mutant sineklerle karşılaştırıldığında, tedavi edilen mutant sineklerin hücrelerinde sadece daha düşük seviyelerde seramidlere sahip olmadığını, aynı zamanda nörodejenerasyon semptomlarının ve diğer bazı sinir sistemi eksikliklerinin azaldığını buldu. Hücrelerinde ayrıca lizozomlarında daha az anormallik vardı.
Daha fazla araştırma, sorunun seramidlerdeki lipitlerin geri kazanımı ve geri dönüşümünde yattığını ortaya koydu. Retromer adı verilen başka bir hücre bileşeni, geri dönüşüm için lizozomlara girmeden önce lipitleri bulur ve çıkarır ve onları zarlara gönderir. Lipitler çıkarılmazsa, daha fazla seramid üretmek için geri dönüştürülürler.
Retromer düzgün çalışmazsa, seramid seviyeleri artarak hücre zarlarının sertliğine neden olur. Bu, retromeri daha da devre dışı bırakan ve seramid seviyelerinde daha fazla yükselmeye neden olan bir kısır döngü oluşturur. Sonunda, bu nörodejenerasyona neden olur.
Diğer bağlantılar ve alfa-sinüklein
Çalışmanın başka bir bölümünde ekip, mutant sineklerin VPS35 ve VPS26 adı verilen daha düşük seviyelerde retromer proteinlere sahip olduğunu doğruladı. Normal sineklerde bunlar iPLA2-VIA proteinine bağlanır ve retromer fonksiyonunun stabilize edilmesine yardımcı olur.
Diğer testler, retromer fonksiyonunun iyileştirilmesinin, mutant meyve sineklerinde gözlenen kusurlarda azalmaya yol açtığını gösterdi. iPLA2-VIA gen. Prof. Bellen, “İlginçtir ki, Vps35 gen aynı zamanda Parkinson hastalığına da neden olur. "
Araştırmacılar bulguları laboratuvarda yetiştirilen hayvan beyin hücrelerini kullanarak kopyaladılar. Ayrıca, alfa-sinüklein adı verilen Parkinson hastalığında beyinde sıklıkla bulunan bir proteinin yüksek seviyelerinin de retromer disfonksiyonuna, büyük lizozomlara ve seramid seviyelerinde yükselmeye neden olduğunu buldular.
Araştırmacılar, bulgularının Parkinson hastalığının önceden bağlantısız özellikleri arasında yeni bir bağlantı ortaya çıkardığını öne sürüyorlar.
"Çalışmamızın önemli olduğunu düşünüyoruz çünkü Parkinsonizm ve belki de Parkinson hastalığına yol açan potansiyel bir mekanizmaya işaret ediyor."
Prof. Hugo J. Bellen
