„PER DIDELIS“ SMEGENŲ KALCIO KIEKIS GALI SUKELTI PARKINSONO LIGĄ

Kembridžo universiteto (Jungtinė Karalystė) naujo tyrimo įžvalgos apie kalcio vaidmenį smegenų ląstelių signaliniuose mechanizmuose priartina mus prie Parkinsono ligos priežasčių supratimo.

Kalcio perteklius smegenyse gali būti priežastis, kodėl vystosi Parkinsono liga.

Toksinių baltymų nuosėdų arba Lewy kūnų buvimas smegenų ląstelėse yra pripažintas Parkinsono ligos požymis.

Indėliuose yra alfa-sinukleino ir kitų baltymų, kurie sulankstyti netinkama forma, sankaupos.

Naujas tyrimas - dabar paskelbtas žurnale Gamtos komunikacijos - rodo, kad kalcis veikia alfa sinukleino prisijungimo prie sinapsinių pūslelių būdą.

Sinapsinės pūslelės yra nedideli nervinių galų skyriai, kuriuose laikomi neuromediatoriai arba cheminiai pasiuntiniai, kurie perduoda signalus tarp smegenų ląstelių.

"Yra puikus balansas", - pažymi vienas iš kalcio ir alfa-sinukleino ląstelėje ląstelių ir kai jų yra per daug arba kita pusiausvyra nukrypsta ir prasideda agregacija, sukelianti Parkinsono ligą “.

Normalus, palyginti su nenormaliu alfa sinukleinu

Pasaulyje yra daugiau nei 10 milijonų žmonių, sergančių Parkinsono liga, įskaitant maždaug 1 milijoną JAV. Sergant Parkinsono liga, laipsniškai sunaikinamos smegenų ląstelės, gaminančios neuromediatorių, vadinamą dopaminu, kuris yra svarbus judesio kontrolei.

Todėl, ligai progresuojant, pablogės tokie simptomai kaip judėjimo lėtumas, sustingimas, drebulys, sutrikusi koordinacija ir pusiausvyra.

Naujausi tyrimai parodė, kad Parkinsono liga taip pat veikia smegenų ląsteles, kurios negamina dopamino, o tai gali paaiškinti, kodėl kai kurie simptomai nėra susiję su judesiu.

Nors nenormalūs alfa sinukleino klasteriai - mažas baltymas, apimantis tik 140 aminorūgščių - yra pagrindinis Lewy kūnų, esančių Parkinsono ligoje, elementas, atrodo, kad jo įprasta forma reikalinga daugeliui smegenų ląstelių funkcijų.

Tačiau ne tik žinome, kad baltymas kažkaip sąveikauja su sinapsinėmis pūslelėmis, kad užtikrintų sklandų molekulių pernešimą per sinapsę - arba tarpą tarp nervinio terminalo ir kitos ląstelės - mes mažai žinome apie pagrindinį mechanizmą.

Alfa-sinukleinas veikia „kaip kalcio jutiklis“

„Alfa sinukleinas“, - pažymi vyresnysis tyrimo autorius dr. Gabriele Kaminski Schierle iš Kembridžo universiteto Cheminės inžinerijos ir biotechnologijos katedros, „yra labai mažas baltymas, turintis labai mažai struktūros, ir jis turi sąveikauti su kitais baltymais struktūras, kad taptų funkcionalios, o tai apsunkino tyrimą “.

Mikroskopų technologijos pažanga reiškia, kad tyrėjai dabar gali stebėti, kas vyksta ląstelių viduje.

Dr. Kaminski Schierle ir jo kolegos naudojo „super skiriamosios gebos mikroskopiją“ ir „izoliuotas sinapsines pūsleles“, kad ištirtų išsamų alfa sinukleino elgesį.

Jie nustatė, kad pakilus kalcio kiekiui ląstelėje, alfa-sinukleinas prie pūslelių jungiasi daugiau nei viename taške, todėl pūslelės klasterizuojasi.

„Mes manome, - aiškina vienas iš pirmųjų autorių dr. Janinas Lautenschlägeris, taip pat iš Chemijos inžinerijos ir biotechnologijos katedros, - kad alfa sinukleinas yra beveik kaip kalcio jutiklis.“

„Esant kalciui, - tęsia ji, - jis keičia savo struktūrą ir sąveiką su aplinka, o tai greičiausiai yra labai svarbu normaliai funkcijai.“

Subtilus balansas

Autoriai siūlo, kad nenormalūs alfa-sinukleino klasteriai susiformuotų, kai sutrinka subtilus baltymų ir kalcio balansas. Jie siūlo keletą dalykų, kurie gali sukelti tokį disbalansą, pavyzdžiui:

su amžiumi susijęs baltymų pertekliaus šalinimo sulėtėjimas

alfa-sinukleino gamybos padvigubėjimas dėl genų dubliavimo

didesnis kalcio kiekis smegenų ląstelėse, pažeidžiamose Parkinsono liga

nesugebėjimas efektyviai buferinti kalcio Parkinsono ligai jautriose ląstelėse

Autoriai daro išvadą, kad išsamesnis supratimas apie alfa sinukleino elgseną tiek sveikatos, tiek ligų atvejais gali sukelti naujų reikalingų vaistų nuo Parkinsono ligos.

Jie taip pat pažymi, kad vaistas, blokuojantis kalcio kanalą sergant širdies ligomis, gali „pasirodyti vertingas kandidatas veikti prieš [Parkinsono ligą] mažinant tarpląstelinį kalcio krūvį“.