Подписът на смъртта на мозъчните клетки при болестта на Паркинсон насочва към нови лечения

Сподели

Учените, изследващи биологичните основи на болестта на Паркинсон, направиха важно откритие, хвърляйки нова светлина върху смъртта на клетките, която води до невродегенерация, свързана със състоянието. Пробивът помага да се обясни защо някои неврони са податливи на тази форма на клетъчна смърт и повдига някои нови възможности за това как тя може да бъде предотвратена.

Един от отличителните белези на болестта на Паркинсон е смъртта на невроните, които генерират невротрансмитера допамин. С намаляването на допамина идва и влошаване на двигателните умения и други симптоми на състоянието, така че измислянето на начини за осигуряване на доставките му е ключов приоритет за учените в тази област.

Това може да идва от съществуващи лекарства като леводопа, която си проправя път към мозъка и се превръща в допамин или електрическа стимулация, утвърдена техника за лечение, която се подобрява през цялото време. Тъй като загубата на неврони е необратима обаче, ние също виждаме, че учените се фокусират върху техники, които ги заменят с версии, отгледани от стволови клетки, като някои терапии наскоро стигнаха до изпитания при хора.

Учените от Broad Institute на MIT и Харвард се доближават до този проблем, като се опитват да разберат по-добре какво причинява смъртта на невроните на първо място. Произвеждащите допамин неврони, загубени чрез болестта на Паркинсон, се намират дълбоко в средния мозък в структура, наречена черна субстанция, и учените не са успели да разберат молекулярните характеристики, които ги правят особено предразположени към смърт.

Новото изследване на екипа включваше анализиране на следсмъртни мозъчни проби от пациенти с Паркинсон заедно със здрави субекти и сравняване на едноклетъчни генни експресии между тях. Това им позволи да идентифицират различните допаминови неврони в средния мозък на човека и докато предишни изследвания предполагаха, че има два или три типа, учените идентифицираха общо 10. Сред това семейство от 10, учените идентифицираха един клетъчен тип, който описват като особено уязвим, идентифициран чрез определени транскрипционни фактори и експресия на ген, наречен AGTR1.

„Нашите резултати помагат да се обясни дългогодишната мистерия за болестта на Паркинсон: защо тази конкретна подгрупа от допаминови клетки умира в средния мозък“, каза Макоско. “Тези умиращи клетки експресират повече свързани с риска варианти в сравнение с други типове клетки и подобни клетки от хора без Паркинсон. Следователно човешката генетика действа в тези клетки, за да ги направи по-уязвими към клетъчна смърт, в сравнение с други свързани подтипове допаминови неврони, които не умират толкова много и не експресират толкова много от тези рискови гени.”

Това сочи към специфични механизми, които причиняват клетъчна смърт при болестта на Паркинсон и заедно тези уязвимости представляват един вид генна експресия на невроните в риск. Това от своя страна полага основата за продължаващи усилия за проектиране на неврони, произвеждащи допамин, в лабораторията. Изследователите вече са демонстрирали способност да ги отглеждат от стволови клетки и дори демонстрират как те могат да възстановят счупените вериги в средния мозък и да подобрят двигателните симптоми.

„В момента се полагат много усилия за проектиране на допаминови неврони в чиния за трансплантация на пациенти с болест на Паркинсон“, каза Макоско. “Това, което съобщаваме тук, е действителният подпис на генната експресия на уязвимите неврони. Тази информация ще помогне на тези групи в техните усилия.”

Освен това, тъй като тези механизми са били наблюдавани при изследвания на мишки, но не и в човешки клетки преди, изследването също така демонстрира начин за визуализиране на сигнатурите на заболяването в невроните в мозъчни проби след смъртта. Това повдига перспективата не само за трансплантация на клетки, проектирани да произвеждат допамин, но и за алтернативни терапии, насочени към сигналните пътища, причиняващи клетъчна смърт.

“Вече има някои експериментални проучвания за генна терапия, насочена към неврони при болестта на Паркинсон, и това проучване подчертава специфични типове клетки и пътища, върху които тези усилия за генна терапия трябва да се съсредоточат”, каза Макоско.

Изследването е публикувано в списанието природата.

Източник: Широк институт



Публикациите се превеждат автоматично с google translate


Сподели