Choroba Parkinsona z punktu widzenia biologii molekularnej
Choroby neurodegeneracyjne, takie jak choroby Alzheimera, Parkinsona i Huntingtona, powodują postępującą utratę komórek nerwowych w określonych obszarach mózgu. Pomimo szeroko zakrojonych badań dotyczących etiologii tych chorób wiedza dotycząca powiązanych mechanizmów molekularnych związanych z utratą komórek jest niekompletna. Naukowcy biorący udział w finansowanym przez UE projekcie RECYCLING PARKINSON chcieli zidentyfikować geny bezpośrednio lub pośrednio powiązane z patogenezą choroby Parkinsona. W tym celu przeprowadzono klasyczne, genetyczne badanie przesiewowe z wykorzystaniem muszki owocowej Drosophila melanogaster, która stanowi bardzo dobry model do badania genów ortologicznych. Działania naukowe skupiały się na hipotezie, zgodnie z którą zaburzenia funkcji synaptycznych, a w szczególności recykling pęcherzyków wypełnionych neuroprzekaźnikiem, mogą odpowiadać za patologię choroby. Wyizolowano ponad 85 mutacji recyklingu pęcherzyków niekanonicznych, co pomogło zbadać patogenezę synaptyczną tych chorób. Naukowcy poczynili interesujące obserwacje dotyczące muszek, u których występowała mutacja genu Pink1 powiązanego z chorobą Parkinsona. Odkryto, że usunięcie mitochondrialnego białka NOA1 (Nitric Oxide Associated 1) ma korzystny wpływ na zdolności ruchowe tych muszek. To wskazywało na potencjalną zależność między genami Pink1 i NOA1 znajdującymi się w mitochondriach i posiadającymi ten sam szlak sygnałowy. W innej części projektu naukowcy doprowadzili do nadekspresji alfa-synukleiny – białka występującego w ciałach Lewy'ego w mózgach pacjentów cierpiących na chorobę Parkinsona – w układzie nerwowym muszek Drosophila. Odkryto, że muszki te mają upośledzone zdolności ruchowe, co prowadzi do gorszych umiejętności wspinania. Podczas dalszych badań przesiewowych zidentyfikowano 19 mutacji, które przywracały zdolność wspinania. Wyizolowano geny kodujące białka mitochondrialne, jak również białka związane z dynamiką mikrotubuli i ubikwitynacją. Podsumowując, odkrycia dokonane w ramach projektu RECYCLING PARKINSON dostarczyły cennych informacji na temat mechanizmów molekularnych odpowiedzialnych za zaburzenia funkcji synaptycznych oraz utratę komórek nerwowych u osób cierpiących na chorobę Parkinsona. Ze względu na brak możliwości leczenia większości chorób neurodegeneracyjnych i ukierunkowanie terapii tylko na opiekę paliatywną, wyniki te stanowią podstawę do dalszych prac w zakresie identyfikacji nowych celów terapeutycznych.
