مرض باركنسون: وجد العلماء هدفًا جديدًا لتدمير كتل البروتين
يمكن أن يؤدي منع الإنزيم إلى وضع حد لتراكم كتل البروتين السامة التي تحدث في أدمغة الأشخاص المصابين بمرض باركنسون.
كان هذا هو الاستنتاج الذي توصل إليه العلماء في المركز الطبي بجامعة جورج تاون (GUMC) في واشنطن العاصمة بعد دراسة الإنزيم ، المسمى USP13 ، في أدمغة الفئران والبشر.
الدراسة التي تظهر في المجلة علم الوراثة الجزيئية البشرية، قد يكون أول من يشرح دور USP13 في التراكم السام لتكتلات البروتين في الدماغ.
يُطلق على تراكمات البروتين اسم أجسام ليوي ، وهي تحدث أيضًا في أمراض تنكسية عصبية أخرى ، بما في ذلك خَرَف أجسام ليوي وضمور الأجهزة المتعددة.
يقول المؤلف الرئيسي Xiaoguang Liu ، وهو أستاذ مساعد في علم الأعصاب في GUMC ، إن "هذه الدراسة" تقدم دليلًا جديدًا على أن USP13 يؤثر على تطوير وتطهير كتل بروتين جسم ليوي ، مما يشير إلى أن استهداف USP13 قد يكون هدفًا علاجيًا في مرض باركنسون ومرض آخر مشابه أشكال التنكس العصبي. "
مرض باركنسون وأجسام ليوي
مرض باركنسون هو اضطراب تنكسي يؤثر بشكل رئيسي على التحكم في الحركة. تشمل الأعراض النموذجية الهزات والصلابة وبطء الحركة ، وهو بطء في الحركة.
قد يعاني الأشخاص المصابون بمرض باركنسون أيضًا من مشاكل النوم والقلق والاكتئاب والإمساك والتعب.
وفقًا لجمعية مرض باركنسون الأمريكية ، هناك ما يقدر بنحو 10 ملايين شخص في جميع أنحاء العالم مصابون بمرض باركنسون. يشمل هذا الرقم حوالي مليون شخص في الولايات المتحدة.
يظهر المرض بشكل رئيسي بعد سن الخمسين ، ولكن هناك شكل نادر يسمى باركنسون المبكر والذي يمكن أن يتطور في سن أصغر.
داء باركنسون يدمر الخلايا في منطقة من الدماغ تعرف باسم المادة السوداء. تتواصل الخلايا العصبية في هذه المنطقة عن طريق إطلاق مرسال كيميائي يسمى الدوبامين. يساعد هذا التفاعل في "الضبط الدقيق" للتحكم في الحركة.
العلماء ليسوا متأكدين بالضبط ما الذي يسبب موت الخلايا التي تطلق الدوبامين في مرض باركنسون ، لكن أجسام ليوي على رأس قائمة المشتبه بهم.
وجدت فحوصات ما بعد الوفاة للأشخاص المصابين بمرض باركنسون أجسام ليوي في الخلايا العصبية ، أو الخلايا العصبية ، في المادة السوداء وأجزاء أخرى من الدماغ.
يعد البروتين المسمى ألفا سينوكلين مكونًا أساسيًا لهذه الهياكل الدائرية السامة. ومع ذلك ، فإن الدور الذي يلعبه هذا البروتين في الدماغ السليم غير واضح إلى حد ما.
علامات ألفا سينوكلين ويوبيكويتين
ما يعرفه العلماء هو أنه عندما يحمل ألفا سينوكلين علامات البروتين الصغير يوبيكويتين ، تأتي الإنزيمات وتحمله بعيدًا للتدمير. تسمى عملية تعليم البروتينات للتخليص باستخدام علامات يوبيكويتين التواجد.
كشفت الدراسة الحديثة أن USP13 يزيل علامات يوبيكويتين على ألفا سينوكلين. نتيجة لذلك ، لا تقوم الإنزيمات بإزالة البروتين ، وتتراكم لتكوين أجسام ليوي السامة.
أظهر الباحثون أن حجب USP13 في نماذج الفئران لمرض باركنسون جعل أجسام ليوي تختفي وأوقفها أيضًا من التكون مرة أخرى.
جاء ذلك في أعقاب اكتشاف أن أنسجة المخ بعد الوفاة للأشخاص المصابين بمرض باركنسون تحتوي على مستويات عالية من USP13.
حقق الفريق أيضًا في العلاقة بين USP13 و alpha-synuclein وبروتين آخر مرتبط بمرض باركنسون يسمى باركين.
منع USP13 باركين من أداء وظيفته
يساعد باركين في توجيه انهيار البروتينات في الخلايا. يستشعر علامات ubiquitin ويستهدف البروتين الموسوم للتحلل. حدد العلماء الروابط بين بعض أشكال مرض باركنسون و "فقدان وظيفة باركين".
يبدو أنه من خلال إزالة علامات ubiquitin ، يمنع USP13 باركين من إرسال alpha-synuclein إلى عملية إدارة نفايات الخلية.
باستخدام نماذج الفئران لمرض باركنسون ، أظهر الفريق أن كلاً من وضع العلامات على ألفا سينوكلين وتدميرها زاد عندما كانت الفئران تفتقر إلى USP13.
كان هناك أيضًا تدمير أقل لخلايا الدوبامين في هذه الفئران وتحسين الوظيفة الحركية.
يريد الباحثون الآن تطوير مانع USP13 يمكن للأطباء استخدامه كجزء من العلاج الذي يستهدف إزالة البروتين في الأمراض التنكسية العصبية ، مثل مرض باركنسون.
"قد تعتمد إزالة البروتينات السامة للأعصاب ، بما في ذلك ألفا سينوكلين ، على التوازن بين التواجد في كل مكان وإزالة التواجد في كل مكان."
Xiaoguang Liu ، GUMC
