Višak kalcija može utjecati na razvoj Parkinsonove bolesti
Nova istraživanja sugeriraju da prekomjerna razina kalcija u stanicama mozga može dovesti do stvaranja otrovnih nakupina proteina koji karakteriziraju Parkinsonovu bolest.
Parkinsonova bolest jedna je od brojnih neurodegenerativnih bolesti nastalih kada se proteini koji se javljaju u prirodi presavijeju u pogrešan oblik i lijepe se zajedno s ostalim proteinima.
Proteini zauzvrat na kraju stvaraju tanke strukture nalik nitima koje se nazivaju amiloidne fibrile. Ove amiloidne naslage agregiranog alfa-sinukleina, poznate i kao Lewyjeva tijela, znak su Parkinsonove bolesti.
Međunarodni tim, predvođen Sveučilištem u Cambridgeu, otkrio je da kalcij može utjecati na interakciju između malih opnastih struktura unutar živčanih završetaka i proteina povezanog s Parkinsonovom bolešću.
Živčani završeci važni su za neuronsku signalizaciju u mozgu i razvoj alfa-sinukleina. Prekomjerna razina kalcija ili alfa-sinukleina može biti ono što pokreće lančanu reakciju koja dovodi do smrti moždanih stanica.
Nalazi predstavljaju još jedan korak ka razumijevanju kako i zašto ljudi razvijaju Parkinsonovu bolest. Na razini populacije, otprilike jedna na svakih 350 odraslih osoba trenutno ima to stanje.
Nalazi studije objavljeni su u časopisu Prirodne komunikacije.
Zanimljivo je da do sada nije bilo jasno što alfa-sinuklein zapravo radi u stanici, zašto je tamo i što je namijenjeno. Istraživači sada razumiju da je alfa-sinuklein uključen u razne procese, poput glatkog protoka kemijskih signala u mozgu i kretanja molekula u i izvan živčanih završetaka, ali kako se točno ponaša nije jasno.
"Alfa-sinuklein je vrlo mali protein s vrlo malo strukture i treba mu interakcija s drugim proteinima ili strukturama da bi postao funkcionalan, što je otežalo proučavanje", rekao je viši autor dr. Gabriele Kaminski Schierle.
Zahvaljujući tehnikama mikroskopije super rezolucije, sada je moguće pogledati unutar stanica kako bi se promatralo ponašanje alfa-sinukleina. Da bi to učinili, Kaminski Schierle i njezini kolege izolirali su sinaptičke vezikule, dio živčanih stanica koji pohranjuju neurotransmitere koji šalju signale s jedne živčane stanice na drugu.
U neuronima kalcij igra ulogu u oslobađanju neurotransmitera.
Istraživači su primijetili da se kada se razina kalcija u živčanoj stanici poveća, poput neuronske signalizacije, alfa-sinuklein veže na sinaptičke vezikule u više točaka, zbog čega se vezikule spajaju.
To može ukazivati na to da je normalna uloga alfa-sinukleina da pomaže kemijskom prijenosu informacija kroz živčane stanice.
"Ovo je prvi put da smo vidjeli da kalcij utječe na način na koji alfa-sinuklein djeluje sa sinaptičkim mjehurićima", rekao je dr. Janin Lautenschlger, prvi autor časopisa.
“Mislimo da je alfa-sinuklein gotovo poput senzora za kalcij. U prisutnosti kalcija mijenja svoju strukturu i način interakcije sa okolinom, što je vjerojatno vrlo važno za njezinu normalnu funkciju. "
"U stanici postoji fina ravnoteža kalcija i alfa-sinukleina, a kad je previše jednog ili drugog, ravnoteža se prevrne i započinje agregacija, što dovodi do Parkinsonove bolesti", rekao je suautor dr. Amberley Stephens.
Neravnoteža može nastati genetskim udvostručavanjem količine alfa-sinukleina (umnožavanje gena), usporavanjem razgradnje viška proteina povezanom s godinama, povišenom razinom kalcija u neuronima osjetljivim na Parkinsonovu bolest ili povezan nedostatak sposobnosti puferiranja kalcija u tim neuronima.
Razumijevanje uloge alfa-sinukleina u normalnim ili patološkim procesima može pomoći u razvoju novih načina liječenja Parkinsonove bolesti. Jedna je mogućnost da kandidati za lijekove razvijeni za blokiranje kalcija, na primjer za upotrebu u srčanim bolestima, mogu imati potencijal protiv Parkinsonove bolesti.
Izvor: Sveučilište u Cambridgeu
