Neurony dopaminergiczne w zdrowiu i chorobie
Neurony dopaminergiczne, komórki nerwowe w mózgu wytwarzające dopaminę, uczestniczą w ważnych procesach biologicznych, takich jak ruch, motywacja i poznanie. Ich degeneracja prowadzi do zaburzenia zwanego chorobą Parkinsona. Mimo obszernych badań dostępna wiedza na temat mechanizmów molekularnych, regulujących śmierć komórek nerwowych jest niekompletna. To utrudnia opracowywanie strategii terapeutycznych i profilaktyki choroby Parkinsona. Celem finansowanego przez UE projektu NEURODOPA DEGEN było wyjaśnienie mechanizmów molekularnych zwyrodnienia neuronów dopaminergicznych na przykładzie Caenorhabditis elegans. W połączeniu z zaawansowanymi metodami genetycznymi uzyskano dwa przełomowe wyniki dotyczące wytwarzania i przeżycia neuronów dopaminergicznych. Pierwszym z ważnych rezultatów było bardziej dokładne wyjaśnienie mechanizmów determinowania losu neuronów dopaminergicznych u C. elegans. Uczestnicy projektu badali mechanizmy regulatorowe koordynujące ekspresję genów szlaku dopaminy. Genetyczne badania przesiewowe ujawniły działające łącznie czynniki transkrypcyjne. Badania nad neuronami dopaminergicznymi w mysiej opuszce węchowej wskazywały na zachowawczość filogenetyczną regulacji tych komórek. Odkryty w przypadku C. elegans system może być analogiczny do tego występującego u ssaków. Kolejnym ważnym odkryciem było zidentyfikowanie mutanta, u którego po początkowym rozwoju neuronów dopaminergicznych następuje ich gwałtowna i postępująca degeneracja. Przyczyną fenotypu zwyrodnienia komórek była pojedyncza zamiana aminokwasu u C. elegans w kanale receptora potencjału przejściowego. Wyniki projektu ujawniły, że nie wszystkie neurony dopaminergiczne są w tym samym stopniu wrażliwe na degenerację. To koreluje z selektywną wrażliwością neuronów dopaminergicznych w istocie czarnej śródmózgowia u pacjentów z chorobą Parkinsona. Ponadto zidentyfikowano liczne mutacje "supresorowe", częściowo lub całkowicie chroniące neurony dopaminergiczne przed specyficznym wzorem degeneracji. Dalsze badania tych mutantów pozwolą lepiej wyjaśnić mechanizmy przetwarzania wapnia i ochrony neuronów dopaminergicznych.
