Białko parkin chroni neurony i źródła ich energii
Wyniki ostatnich badań ujawniły, że uszkodzenia genów wiązanych z chorobą Parkinsona (PD) są przyczyną około 10% przypadków zachorowań na tę chorobę, podczas gdy wyniki inny badań pokazują, że uszkodzone mitochondria (określane często jako elektrownie komórek) mogą być jej kolejną przyczyną. Wyniki badań prowadzonych przez naukowców w Niemczech łączą obydwa zjawiska, skutecznie wykazując wagę dwóch genów powiązanych z chorobą Parkinsona w utrzymywaniu funkcji mitochondrialnej. Wyniki badań opisano w czasopiśmie Journal of Biological Chemistry. "Choroby takie jak Parkinson, w których przynajmniej część przypadków jest niewątpliwie powiązana z dysfunkcją określonych genów, stanowią obiecujący cel badań naukowych" - wyjaśnia biochemik, dr Konstanze Winklhofer z Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) w Monachium. "Kiedy poznamy funkcję tych genów, będziemy mogli zdobyć wiele informacji na temat przyczyn choroby, jej rozwoju i możliwych nowych sposobów leczenia." PD jest skutkiem degeneracji neuronów w obszarze mózgu, który jest odpowiedzialny za ruch. Ocenia się, że na całym świecie cierpi na tę chorobę 4 miliony osób, a jej objawy obejmują niekontrolowane drgawki, sztywność mięśni, powolność (lub utratę) ruchu i przygarbioną postawę. Zaatakowane neurony znajdują się w istocie czarnej i normalnie wytwarzają neuroprzekaźnik zwany dopaminą, a utrata kontroli nad ruchem wynika po części z zaburzenia równowagi dopaminy. Dokładne przyczyny PD nie są znane, a mechanizmy powodujące uśmiercenie neuronów zostały wyjaśnione tylko częściowo. Przypuszcza się, że u chorych na PD zachodzi niefortunne połączenie genetycznych predyspozycji i historii znajdowania się pod wpływem pewnych czynników środowiskowych. Choroba zwykle dotyka osoby między 60 a 70 rokiem życia, ale mutacje w genie wykazującym ekspresję białka parkin zostały powiązane z wczesnym pojawieniem się PD. W ramach ostatnich badań, dr Winklhofer wraz z zespołem sprawdzała w szczególności związek między dwoma genami kojarzonymi z PD i ich wpływ na mitochondria. "Upośledzone funkcjonalnie mitochondria uznano za przyczynę choroby Parkinsona na początku lat 80 XX w." - wyjaśnia dr Winklhofer. Wyniki poprzednich badań wykazały, że mitochondria, które wytwarzają energię i regulują śmierć komórki, biorą udział w utracie neuronów wytwarzających dopaminę. Naukowcy skoncentrowali się na roli genu PINK1 związanego z PD oraz białka parkin w utrzymywaniu mitochondriów. Poprzednie badania pokazały, że utrata funkcji PINK1 prowadzi do uszkodzenia mitochondriów. W ramach ostatnich badań naukowcy odkryli, że samo białko parkin również odgrywa rolę w utrzymaniu integralności mitochondriów. Stwierdzili również, że dysfunkcja PINK1 lub białka parkin powoduje rozpad mitochondriów, co z kolei prowadzi do utraty źródła energii. "Nasze wyniki potwierdzają również wysoki potencjał neuroochronny białka parkin" - mówi dr Winklhofer. "Zaobserwowaliśmy, że parkin kompensuje dysfunkcję PINK1, ale mechanizm ten nie działa już w odwrotnym kierunku." Odkrycia dostarczają dalszych informacji na temat roli parkin, które jak stwierdzono już w poprzednich badaniach chroni neurony narażone na stres. Badania również wykazały, że nadaktywność parkin lub PINK1 w komórkach człowieka, nie powoduje rozpadu mitochondriów. Wyniki różnią się od odkryć poczynionych w poprzednich badaniach tych samych czynników u muszek owocówek. Autorzy przypuszczają, że jednym z powodów może być fakt, że owady i ludzie mogą usuwać dysfunkcyjne mitochondria w odmienny sposób. Obecne stosowane terapie PD leczą objawy poprzez zastępowanie dopaminy. Należy mieć nadzieję, że poznanie sposobu funkcjonowania genów powiązanych z PD pozwoli naukowcom zidentyfikować nowe cele terapeutyczne, dzięki którym uda się zapobiegać utracie neuronów wytwarzających dopaminę. Jak czytamy w artykule przyszłe badania skupią się na poznaniu funkcjonalnej zależności między PINK1 a parkin oraz na kompensacyjnych ścieżkach, które uruchamiane są w przypadku nieodpowiedniego funkcjonowania PINK1 bądź parkin.
Kraje
Niemcy