Согласно исследованию, опубликованному в Proceedings of the National Academy of Sciences, ученые Northwestern Medicine определили клеточный механизм, который приводит к нейродегенерации у пациентов с болезнью Паркинсона.
Дмитрий Крайнц, MD, Ph.D., и профессор неврологии Аарон Монтгомери Уорд, был старшим автором исследования, которое продемонстрировало связь между дефектным эндоцитозом синаптических пузырьков и накоплением токсичного окисленного дофамина.
Согласно предыдущим исследованиям, проведенным Krainc и опубликованным в Science, когда он накапливается в головном мозге, окисленный дофамин опосредует гибель нейронов, содержащих дофамин, вызывая общие двигательные симптомы, наблюдаемые у пациентов с болезнью Паркинсона (БП). В то время как люди естественным образом теряют дофаминовые нейроны с возрастом, пациенты с БП теряют гораздо большее количество этих нейронов, а оставшиеся клетки больше не могут компенсировать потерю функции мозга, что приводит к болезни.
"В нашей предыдущей работе мы обнаружили, что окисленный дофамин токсичен для нейронов," сказал Крейнц, который также является директором Центра нейрогенетики. "В этой статье мы дополнительно объясняем, как такой окисленный дофамин образуется в синаптических окончаниях нейронов пациентов с болезнью Паркинсона."
Процесс начинается, когда белок, называемый ауксилином, не регулируется другим белком, мутированной формой LRRK2. Обычно ауксилин регулирует процесс эндоцитоза синаптических везикул – механизм, который нейроны используют для восполнения химических сигналов, необходимых для связи друг с другом.
В текущем исследовании ученые обнаружили, что мутации в LRRK2 приводят к дисфункциональному ауксилину и, как следствие, к нарушению эндоцитоза синаптических пузырьков. Это проявляется в неэффективной упаковке дофамина в синаптические пузырьки и возможном накоплении дофамина в нейронах Паркинсона.
Этот пул "дополнительный" Согласно исследованию, дофамин может быстро окисляться и становиться токсичным для дофаминовых нейронов.
"Эти результаты предполагают, что раннее терапевтическое вмешательство в дисфункциональные пресинаптические терминалы может предотвратить последующие токсические эффекты окисленного дофамина и нейродегенерацию при БП," Krainc сказал.
Кроме того, эти исследования генетических форм болезни Паркинсона помогают идентифицировать конвергентные пути в патогенезе спорадических и семейных БП, подчеркивая важность изучения таких клеточных механизмов для определения конкретных мишеней для терапии.
"Это исследование является еще одним примером того, как появление генетических причин болезни Паркинсона помогло нам понять, как развивается болезнь и на чем сосредоточиться, чтобы определить ключевые пути и цели для разработки лекарств," Krainc сказал.