Μια νέα μελέτη από την Northwestern Medicine αμφισβητεί μια κοινή πεποίθηση για το τι πυροδοτεί τη νόσο Πάρκινσον. Σύμφωνα με τους επιστήμονες, τα ευρήματα, που δημοσιεύθηκαν στο Neuron, ανοίγουν έναν νέο δρόμο για θεραπείες.
Ο εκφυλισμός των ντοπαμινεργικών νευρώνων είναι ευρέως αποδεκτός ως το πρώτο γεγονός που οδηγεί στη νόσο Πάρκινσον. Αλλά η νέα μελέτη προτείνει ότι μια δυσλειτουργία στις συνάψεις των νευρώνων -το μικροσκοπικό κενό κατά μήκος του οποίου ένας νευρώνας μπορεί να ωθήσει έναν άλλο νευρώνα- οδηγεί σε ελλείμματα στη ντοπαμίνη και προηγείται του νευροεκφυλισμού.
Η νόσος Πάρκινσον επηρεάζει το 1% έως 2% του πληθυσμού και χαρακτηρίζεται από τρέμουλο σε κατάσταση ηρεμίας, ακαμψία και βραδυκινησία (επιβράδυνση της κίνησης). Αυτά τα κινητικά συμπτώματα οφείλονται στην προοδευτική απώλεια ντοπαμινεργικών νευρώνων στο μεσαίο τμήμα του εγκεφάλου.
«Δείξαμε ότι οι ντοπαμινεργικές συνάψεις γίνονται δυσλειτουργικές πριν επέλθει ο νευρωνικός θάνατος», σημειώνει ο επικεφαλής συγγραφέας Δρ. Dimitri Krainc, πρόεδρος νευρολογίας στο Northwestern University Feinberg School of Medicine και διευθυντής του Simpson Querrey Center for Neurogenetics.
«Με βάση αυτά τα ευρήματα, υποθέτουμε ότι η στόχευση δυσλειτουργικών συνάψεων πριν εκφυλιστούν οι νευρώνες μπορεί να αντιπροσωπεύει μια καλύτερη θεραπευτική στρατηγική», προσθέτει ο ειδικός.
Η μελέτη διερεύνησε νευρώνες του μεσαίου εγκεφάλου που προέρχονται από ασθενείς, κάτι που είναι κρίσιμο επειδή οι νευρώνες ντοπαμίνης ποντικιού και ανθρώπου έχουν διαφορετική φυσιολογία και τα ευρήματα στους νευρώνες του ποντικιού δεν μπορούν να μεταφραστούν στον άνθρωπο, όπως τονίστηκε στην έρευνα του Δρ. Krainc που δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο Science.
Οι επιστήμονες του Northwestern διαπίστωσαν ότι οι ντοπαμινεργικές συνάψεις δεν λειτουργούν σωστά σε διάφορες γενετικές μορφές της νόσου Πάρκινσον.
Αυτή η εργασία, μαζί με άλλες πρόσφατες μελέτες από το εργαστήριο του Δρ. Krainc, αντιμετωπίζει ένα από τα σημαντικότερα κενά στον τομέα: πώς διαφορετικά γονίδια που συνδέονται με τη νόσο Πάρκινσον οδηγούν σε εκφυλισμό των ανθρώπινων ντοπαμινεργικών νευρώνων.
Εργοστάσιο ανακύκλωσης νευρώνων
Φανταστείτε δύο εργαζόμενους σε ένα εργοστάσιο ανακύκλωσης νευρώνων. Είναι δουλειά τους να ανακυκλώνουν μιτοχόνδρια, τους παραγωγούς ενέργειας του κυττάρου, που είναι πολύ παλιά ή καταπονημένα. Εάν τα δυσλειτουργικά μιτοχόνδρια παραμείνουν στο κύτταρο, μπορεί να προκαλέσουν κυτταρική δυσλειτουργία.
Η διαδικασία ανακύκλωσης ή αφαίρεσης αυτών των παλαιών μιτοχονδρίων ονομάζεται μιτοφαγία. Οι δύο εργαζόμενοι σε αυτή τη διαδικασία ανακύκλωσης είναι τα γονίδια Parkin και PINK1. Σε μια φυσιολογική κατάσταση, το PINK1 ενεργοποιεί το Parkin για να μετακινήσει τα παλιά μιτοχόνδρια στο μονοπάτι που πρόκειται να ανακυκλωθούν ή να απορριφθούν.
Έχει αποδειχθεί ότι οι άνθρωποι που φέρουν μεταλλάξεις και στα δύο αντίγραφα είτε του PINK1 είτε του Parkin αναπτύσσουν νόσο Πάρκινσον λόγω αναποτελεσματικής μιτοφαγίας.
Η ιστορία δύο αδελφών των οποίων η ασθένεια βοήθησε στην προώθηση της έρευνας για το Πάρκινσον
Δύο αδερφές είχαν την ατυχία να γεννηθούν χωρίς το γονίδιο PINK1, επειδή στους γονείς τους έλειπε ένα αντίγραφο του κρίσιμου γονιδίου. Αυτό έθεσε τις αδερφές σε υψηλό κίνδυνο για τη νόσο του Πάρκινσον. Τελικά, η μία αδερφή διαγνώστηκε σε ηλικία 16 ετών, ενώ η άλλη δεν διαγνώστηκε μέχρι τα 48 της.
Ο λόγος πίσω από αυτή τη διαφορά, οδήγησε σε μια σημαντική νέα ανακάλυψη από τον Δρ. Krainc και την ομάδα του. Η αδερφή που διαγνώστηκε στα 16 είχε μερική απώλεια του Πάρκιν, η οποία, από μόνη της, δεν θα έπρεπε να προκαλέσει Πάρκινσον.
«Πρέπει να υπάρξει πλήρης απώλεια του Πάρκιν για να προκληθεί η νόσος Πάρκινσον. Γιατί λοιπόν η αδερφή με μερική απώλεια του Πάρκιν έπαθε την ασθένεια περισσότερο από 30 χρόνια νωρίτερα;» αναρωτήθηκε ο Δρ. Krainc.
Ως εκ τούτου, οι επιστήμονες συνειδητοποίησαν ότι ο Πάρκιν έχει μια άλλη σημαντική δουλειά που στο παρελθόν ήταν άγνωστη. Το γονίδιο λειτουργεί επίσης σε μια διαφορετική οδό στο συναπτικό τερματικό -που δεν σχετίζεται με την δουλειά της ανακύκλωσης- όπου ελέγχει την απελευθέρωση ντοπαμίνης.
Με αυτή τη νέα γνώση, οι επιστήμονες είδαν μια ευκαιρία να ενισχύσουν το Πάρκιν και τη δυνατότητα να αποτρέψουν τον εκφυλισμό των νευρώνων της ντοπαμίνης.
«Ανακαλύψαμε έναν νέο μηχανισμό για την ενεργοποίηση του Πάρκιν σε νευρώνες ασθενών», είπε ο Krainc. «Τώρα, πρέπει να αναπτύξουμε φάρμακα που διεγείρουν αυτό το μονοπάτι, διορθώνουν τη συναπτική δυσλειτουργία και ελπίζουμε να αποτρέψουν τον εκφυλισμό των νευρώνων στη νόσο Πάρκινσον».