Odkładanie białka prowadzi do "niewypału" w komórkach nerwowych

Innowacyjna metoda obrazowania proponuje nową drogę monitorowania chorób zwyrodnieniowych układu nerwowego, na żywych modelach zwierząt chorujących na Parkinsona. Używając dwufotonowego mikroskopu, zdolnego spoglądać głęboko w żywą tkankę, naukowcy z University of California, San Diego School of Medicine, znaleźli nowe dowody na to, że alfa-synukleiny, białka odkładające się wewnątrz komórek nerwowych, powodują, że komórki te nie stają się tylko "nieszczelne", ale także "nie wypalają" z powodu ciągłych zmian wapniowych.

Odkrycie to opublikowano w Journal of Neuroscience.

Dostarczyło ono całkiem nowych spostrzeżeń dotyczących tego, jak choroba Parkinsona i inne choroby zwyrodnieniowe układu nerwowego postępują na poziomie komórkowym.

Poprzednie badania in vitro, posługujące się hodowlami komórkowymi, zasugerowały już anormalne nagromadzenie się alfa-synuklein, które miałoby prowadzić do rozregulowania wewnątrzkomórkowej gospodarki wapniowej.

Wapń jest używany jako cząsteczka sygnałowa i neuroprzekaźnik. Niejasne było jednak to, czy przebudowy wapniowe wystąpiłyby również w bardziej złożonych żywych zwierzętach.

,,To jest pierwszy raz, gdy możemy sprawdzić rolę sumowania alfa-synuklein in vitro” – mówi Eliezer Masliah, starszy autor badań, profesor neurobiologii i patologii.

,,Masy atakujące błonę komórek nerwowych, czynią je bardziej porowatymi. Atakują one również błony organelli wewnątrz komórek nerwowych, tj. mitochondriów, które są częścią mechanizmu komórkowego wydzielania energii. Energia jest potrzebna do pompowania wapnia do i z komórki. Jeśli błona mitochondrium jest zniszczona, wapń gromadzi się uszkadzając komórkę nerwową i powodując opóźnienie zapłonu albo całkowity brak zapłonu.”

Nowe informacje, które zdobyto dzięki metodzie obrazowania rozwiniętej przez doktor Annę Devor, mogą pomóc naukowcom i lekarzom określać ilość i naprawiać uszkodzenia neuronów, spowodowane przez nagromadzenie się alfa-synukleiny.

,,Dopiero zaczęliśmy używać tego wynalazku jako biomarkera zniszczeń neuronowych” – mówi Masliah - ,,Mamy związki chemiczne, które mogą zatamować dziury w komórkach nerwowych, mitochondriach i zapobiec anormalnym ruchom wapnia. Możemy monitorować żywe zwierzęta po to, by wiedzieć, jak nasze leki odwracają toksyczne efekty alfa-synukleiny. Jest to wyjątkowa i szybka strategia oceny nowych związków chemicznych.”