Исследователи из Ludwig-Maximilians-Universitaet (LMU) в Мюнхене определили новый путь передачи сигнала, который активирует ген паркина и предотвращает вызванную стрессом гибель нейронных клеток.
Болезнь Паркинсона является наиболее распространенным двигательным расстройством и вторым по распространенности нейродегенеративным заболеванием после болезни Альцгеймера. Он характеризуется потерей нейронов, продуцирующих дофамин, в черной субстанции, области среднего мозга, которая участвует в моторном контроле. Типичные клинические признаки включают тремор в состоянии покоя, ригидность мышц, замедленность движений и нарушение равновесия. Примерно в 10% случаев болезнь Паркинсона вызвана мутациями в определенных генах, один из них называется паркин.
"Гены, связанные с паркинсонизмом, особенно интересны для исследователей, поскольку понимание функции и дисфункции этих генов позволяет делать выводы о патомеханизмах, лежащих в основе болезни Паркинсона", говорит доктор. Констанце Винкльхофер из Института Адольфа Бутенандта в LMU в Мюнхене, который также связан с Немецким центром нейродегенеративных заболеваний (DZNE). Винкльхофер и ее коллеги ранее наблюдали, что паркин может защищать нейроны от гибели клеток в различных стрессовых условиях. В ходе этого проекта стало очевидно, что потеря функции паркина нарушает активность и целостность митохондрий, которые служат клеточными электростанциями. В своей последней публикации Винкльхофер и его коллеги раскрыли молекулярный механизм, который объясняет нейрозащитное действие паркина.
"Мы обнаружили новый сигнальный путь, который отвечает за нейропротекторную активность паркина," Winklhofer сообщает. Центральным игроком этого пути является белок NEMO, который активируется ферментативным присоединением линейной цепи молекул убиквитина. Этой реакции способствует паркин, тем самым позволяя NEMO активировать сигнальный каскад, который в конечном итоге приводит к экспрессии определенного набора генов. Команда Винкльхофера определила один важный ген, нацеленный на этот путь, который, как оказалось, кодирует митохондриальный белок OPA1. OPA1 поддерживает целостность митохондрий и предотвращает вызванную стрессом гибель нейрональных клеток.
"Эти результаты предполагают, что стратегии активации этого сигнального пути или усиления синтеза OPA1 в клетках, подверженных стрессу, могут иметь терапевтическую пользу," Винкльхофер указывает.
Недавно идентифицированный сигнальный путь также может иметь значение в контексте других неврологических состояний, которые характеризуются потерей определенных нейронов. Констанце Винклхофер и ее группа уже участвуют в дальнейших проектах, направленных на определение того, могут ли другие молекулы, регулируемые этим путем, стать мишенями для терапевтических вмешательств.