مرض باركنسون: لماذا تموت خلايا الدماغ؟
اكتشف الباحثون أن جزيءًا معروفًا بالفعل بأهميته لوظائف الخلايا الأخرى قد يعمل أيضًا كهدف ضد أجسام ليوي ، وهي رواسب البروتين السامة التي تتراكم في الدماغ في مرض باركنسون.
الجزيء ، المسمى كارديوليبين ، هو مكون غشائي أساسي للميتوكوندريا ، وهي عبارة عن وحدات طاقة صغيرة داخل الخلايا تمنحها الطاقة وتساعد على تحفيز عملية التمثيل الغذائي.
جثث ليوي هي إحدى السمات المميزة لمرض باركنسون. أنها تحتوي على مجموعات سامة من ألفا سينوكلين والبروتينات الأخرى التي لم تطوى بشكل صحيح.
في ورقة نشرت الآن في المجلة اتصالات الطبيعة، وصف باحثون من جامعة جويلف في كندا كيف اكتشفوا "آلية جديدة" يقوم فيها الكارديوليبين بطيّ ألفا سينوكلين.
ووجدوا أيضًا أن الكارديوليبين "يمكن أن يسحب" ألفا سينوكلين من التجمعات السامة ويعيد طيه ، "وبالتالي يحد بشكل فعال" أو يؤخر تقدم سمية البروتين.
"تحديد الدور الحاسم الذي يلعبه الكارديوليبين" ، يلاحظ كبير مؤلفي الدراسة سكوت دي رايان ، وهو أستاذ من قسم البيولوجيا الجزيئية والخلوية بالجامعة ، "في الحفاظ على وظيفة [alpha-synuclein] تعني أن الكارديوليبين قد يمثل هدفًا جديدًا للتنمية من العلاجات ضد مرض باركنسون ".
آلية ألفا سينوكلين غير واضحة
مرض باركنسون هو اضطراب هزال للدماغ يزداد سوءًا بمرور الوقت. تشمل الأعراض الأكثر شيوعًا للحالة الرعاش ، وتيبس العضلات ، وضعف التوازن والتنسيق ، وبطء الحركة.
كما أن له أعراض لا تتعلق بالحركة ، والتي تشمل - على سبيل المثال لا الحصر - القلق والاكتئاب واضطراب النوم والإمساك والإرهاق.
هناك أكثر من 10 ملايين شخص يعيشون مع مرض باركنسون في جميع أنحاء العالم ، بما في ذلك حوالي 1 مليون في الولايات المتحدة و 100000 في كندا.
يصيب المرض في الغالب بعد سن الخمسين ، على الرغم من أنه في 10 في المائة من الحالات ، يمكن أن يظهر في وقت مبكر.
الفرق الرئيسي بين مرض باركنسون واضطرابات الحركة الأخرى هو أن السبب الأول هو موت الخلايا المنتجة للدوبامين في منطقة المادة السوداء في الدماغ.
الدوبامين هو جزيء رسول ، أو ناقل عصبي ، يساعد على التحكم في الحركة. تهدف العديد من علاجات مرض باركنسون إلى رفع مستويات الدوبامين في الدماغ.
على الرغم من أن ألفا سينوكلين المطوي بشكل غير صحيح هو سمة من سمات أجسام ليوي - التي يسبق وجودها موت خلايا الدوبامين في مرض باركنسون - فإن الآلية المحددة غير واضحة إلى حد ما.
ومع ذلك ، ما نعرفه هو أنه في شكله الطبيعي ، يبدو أن alpha-synuclein مهم للعمل الصحي في الخلايا.
على سبيل المثال ، هناك أدلة تشير إلى أن alpha-synuclein مهم لتخزين الناقل العصبي وإعادة تدويره ، وقد يكون له أيضًا دور في التحكم في الإنزيمات التي ترفع مستويات الدوبامين.
انخفاض تأثير كارديوليبين في خلايا الدماغ
من أجل معرفة كيفية تعامل خلايا الدماغ مع ألفا سينوكلين مطوية بشكل غير صحيح ، أجرى البروفيسور رايان وزملاؤه تجارب باستخدام الخلايا الجذعية البشرية.
يقول البروفيسور رايان: "لقد اعتقدنا أنه إذا تمكنا من فهم أفضل لكيفية قيام الخلايا بطي ألفا سينوكلين بشكل طبيعي ، فقد نتمكن من استغلال هذه العملية لإذابة هذه الكتل وإبطاء انتشار المرض".
قارن الباحثون الخلايا الجذعية الطبيعية مع تلك المأخوذة من الأشخاص المصابين بمرض باركنسون الذين يحملون نسخة متحولة من جين ألفا سينوكلين.
من خلال هذه التجارب ، اكتشف الفريق أن ألفا سينوكلين يرتبط بالميتوكوندريا داخل خلايا الدماغ ، وأن الكارديوليبين في الميتوكوندريا يعيد تشكيل البروتين إلى أشكال غير سامة ، مما يؤخر عملية تسمم ألفا سينوكلين.
وجد العلماء أيضًا أن "قدرة التخزين المؤقت تقل" في الخلايا التي تحتوي على أشكال متحولة من ألفا سينوكلين التي تؤدي إلى مرض باركنسون العائلي.
وبالتالي ، يقترح الباحثون أن قدرة الكارديوليبين على إبطاء أو وقف تقدم سمية ألفا سينوكلين يتم التغلب عليها في النهاية وتؤدي إلى موت الخلايا في الأشخاص المصابين بمرض باركنسون.
ويعتقدون أن نتائجهم يمكن أن تؤدي إلى دواء جديد يبطئ تقدم المرض من خلال استهداف دور كارديوليبين في طي ألفا سينوكلين.
يقول البروفيسور رايان: "الأمل هو أننا سنكون قادرين على إنقاذ العجز الحركي في نموذج حيواني. إنها خطوة كبيرة نحو علاج سبب هذا المرض ".
"بناءً على هذه النتيجة ، أصبح لدينا الآن فهم أفضل لسبب موت الخلايا العصبية في مرض باركنسون وكيف يمكننا التدخل."
البروفيسور سكوت د.رايان
