Parkinsono liga: mokslininkai randa naują tikslą sunaikinti baltymų sankaupas
Fermento blokavimas gali sustabdyti toksinių baltymų kaupimąsi, kuris atsiranda Parkinsono liga sergančių žmonių smegenyse.
Tai buvo išvada, kurią Džordžtauno universiteto medicinos centro (GUMC) Vašingtone mokslininkai pasiekė ištyrę fermentą, vadinamą USP13, pelių ir žmonių smegenyse.
Tyrimas, kuris pateikiamas žurnale Žmogaus molekulinė genetika, gali būti pirmas paaiškinantis USP13 vaidmenį toksiniame baltymų sankaupų kaupime smegenyse.
Baltymų sankaupos vadinamos Lewy kūnais, taip pat jos pasireiškia sergant kitomis neurodegeneracinėmis ligomis, įskaitant Lewy kūno demenciją ir daugybinės sistemos atrofiją.
„Šis tyrimas, - sako pagrindinis autorius Xiaoguangas Liu, GUMC neurologijos docentas, - pateikia naujų įrodymų, kad USP13 turi įtakos Lewy kūno baltymų sankaupų vystymuisi ir klirensui, o tai rodo, kad USP13 taikymas gali būti terapinis taikinys sergant Parkinsono liga ir kitomis panašiomis ligomis. neurodegeneracijos formos “.
Parkinsono liga ir Lewy kūnai
Parkinsono liga yra degeneracinis sutrikimas, kuris daugiausia veikia judesių kontrolę. Tipiški simptomai yra drebulys, sustingimas ir bradikinezija, kuri yra judėjimo lėtumas.
Žmonės, sergantys Parkinsono liga, taip pat gali patirti miego problemų, nerimą, depresiją, vidurių užkietėjimą ir nuovargį.
Amerikos Parkinsono ligos asociacijos duomenimis, visame pasaulyje maždaug 10 milijonų žmonių gyvena su Parkinsono liga. Šis skaičius apima apie 1 milijoną žmonių JAV.
Liga dažniausiai pasireiškia sulaukus 50 metų, tačiau yra retesnė forma, vadinama ankstyva Parkinsono liga, kuri gali išsivystyti jaunesniame amžiuje.
Parkinsono liga sunaikina ląsteles smegenų regione, žinomame kaip substantia nigra. Šio regiono nervinės ląstelės bendrauja išlaisvindamos cheminį agentą, vadinamą dopaminu. Ši sąveika padeda „tiksliai sureguliuoti“ judesio valdymą.
Mokslininkai tiksliai nežino, kas lemia dopaminą išskiriančių ląstelių mirtį sergant Parkinsono liga, tačiau Lewy kūnai yra įtariamųjų sąraše.
Parkinsono liga sergančių žmonių pomirtiniai egzaminai rado Lewy kūnus substantia nigra nervų ląstelėse arba neuronuose ir kitose smegenų dalyse.
Baltymas, vadinamas alfa-sinukleinu, yra pagrindinis šių toksinių, žiedinių struktūrų komponentas. Tačiau šio baltymo vaidmuo sveikose smegenyse yra šiek tiek neaiškus.
Alfa-sinukleino ir ubikvitino žymos
Mokslininkai žino, kad kai alfa sinukleinas turi mažo baltymo ubikvitino etiketes, fermentai ateina ir nuneša jį sunaikinti. Baltymų žymėjimas klirensui naudojant ubikvitino etiketes vadinamas ubikvitinacija.
Neseniai atliktas tyrimas atskleidžia, kad USP13 pašalina ubikvitino žymes alfa sinukleine. Dėl to fermentai neišvalo baltymų ir jie kaupiasi, kad susidarytų toksiški Lewy kūnai.
Tyrėjai parodė, kad blokuojant USP13 naudojant pelių Parkinsono ligos modelius, Lewy kūnai dingo ir taip pat sustabdė jų vėl formavimąsi.
Tai sekė atradimu, kad žmonių, sergančių Parkinsono liga, pomirtiniame smegenų audinyje buvo didelis USP13 kiekis.
Komanda taip pat ištyrė ryšį tarp USP13, alfa sinukleino ir kito su Parkinsono liga susijusio baltymo, vadinamo parkinu.
USP13 sustabdė parkiną nuo savo darbo
Parkinas padeda nukreipti baltymų skaidymąsi ląstelėse. Jis pajunta ubikvitino žymes ir nukreipia žymėtą baltymą į skilimą. Mokslininkai nustatė ryšį tarp kai kurių Parkinsono ligos formų ir „parkino funkcijos praradimo“.
Panašu, kad pašalindamas ubikvitino etiketes, USP13 neleidžia parkinui perduoti alfa-sinukleino į ląstelės atliekų tvarkymo procesą.
Naudodama Parkinsono ligos pelių modelius, komanda parodė, kad alfa sinukleino žymėjimas ir naikinimas padidėjo, kai pelėms trūko USP13.
Šiose pelėse taip pat mažiau sunaikinta dopamino ląstelių ir pagerėjo motorinė funkcija.
Tyrėjai dabar nori sukurti USP13 blokatorių, kurį gydytojai galėtų naudoti kaip terapijos dalį, nukreiptą į baltymų klirensą sergant neurodegeneracinėmis ligomis, tokiomis kaip Parkinsono liga.
"Neurotoksinių baltymų, įskaitant alfa-sinukleiną, klirensas gali priklausyti nuo pusiausvyros tarp ubikvitinacijos ir ubikvitininimo."
Xiaoguang Liu, GUMC
