Badanie mechanizmów choroby Parkinsona
W samej Europie miliony osób cierpią z powodu zaburzenia zwyrodnieniowego obejmującego ośrodkowy układ nerwowy, jakim jest choroba Parkinsona. W patogenezie tej choroby dochodzi do śmierci komórek nerwowych i utraty plastyczności synaps szlaku kora-prążkowie. Synapsa jest to obszar, w którym komórki nerwowe mają możliwość modulowania wydajności transdukcji sygnału, zależnie od sygnałów dostarczanych z otoczenia. Finansowany przez UE projekt REPLACES ("Restorative plasticity at corticostriatal excitatory synapses") ma za zadanie scharakteryzowanie synaps u pacjentów z chorobą Parkinsona i opracowanie nowych interwencji terapeutycznych. Badano kilka aspektów plastyczności synaps i fizjologii układu nerwowego, kładąc nacisk na jądra podstawy. Ten obszar mózgu odpowiada za ruchy dowolne i uczenie się procesowe. Partnerzy projektu badali mechanizmy plastyczności synaps i zidentyfikowali zestaw warunkujących ją cząsteczek. Oś eksperymentalna bazowała na wiedzy, że indukcja plastyczności synaps w prążkowiu wymaga interakcji pomiędzy receptorami dopaminowymi i glutaminianowymi. Aby scharakteryzować zmiany plastyczności występujące w chorobie Parkinsona zastosowano nowatorski model in vivo, oparty na celowanej nadekspresji białka alfa-synukleiny. Zgodnie z przyjętą hipotezą nagromadzenie alfa-synukleiny zaburza transmisję sygnału synaptycznego i przyczynia się do dysfunkcji neuronów i rozwoju choroby Parkinsona. Przeprowadzono szczegółową analizę zmian zwyrodnieniowych spowodowanych nadekspresją alfa-synukleiny oraz scharakteryzowano kompartymenty przed- i postsynaptyczne. Wyniki wskazują na blokowanie przez alfa-synukleinę plastyczności synaps a w konsekwencji upośledzanie pamięci i motoryki. Uczestnicy projektu REPLACES zamierzali przenieść wyniki prac przedklinicznych na zastosowania u ludzi i opracowali metodę magnetycznej stymulacji mózgu, aby zmierzyć plastyczność synaps. Okazało się, że białka przenikające przez błonę komórkową mają potencjał do zastosowania w leczeniu, dzięki przywracaniu prawidłowego składu synaps i czynności prążkowia w modelach zwierzęcych choroby. W projekcie REPLACES, oprócz poszerzenia naszej podstawowej wiedzy na temat plastyczności synaps u osób zdrowych i chorych, zaproponowano również strategie łagodzenia przebiegu choroby. Biorąc pod uwagę społeczno-ekonomiczne implikacje choroby Parkinsona i innych chorób mózgu, przeniesienie wyników badania na praktykę kliniczną będzie z korzyścią dla milionów chorych.
