Найден ключ к болезни Паркинсона?

Ученые Университета Джона Хопкинса (Johns Hopkins University) установили, что белок PARIS способствует развитию наиболее распространенной формы болезни Паркинсона, одного из самых известных нейродегенеративных заболеваний, которой страдают около 1 миллиона пожилых американцев. Результаты их исследования, опубликованного в журнале Cell, могут предложить новые важные мишени для лекарственных препаратов.

Предыдущие исследования показали, что белок, известный как «паркин», защищает клетки мозга, «помечая» определенные токсические элементы как предназначенные для естественного разрушения. Мутации в гене паркина вызывают редкие формы болезни Паркинсона, передающиеся по наследству, но его роль в спорадической форме этого заболевания, характеризующейся поздним началом, распространенность которой увеличивается по мере старения населения, оставалась неясной.

В экспериментах на генетически модифицированных мышах и ткани человеческого мозга ученые из Университета Джона Хопкинса показали, что при мутациях в гене паркина накапливается другой белок - PARIS, и способность паркина разрушать белки блокируется. Слишком большое количество токсичного белка PARIS снижает синтез защитного белка PGC-1-альфа. (peroxisome proliferator-activated receptor gamma, coactivator 1 alpha). Чем меньше клетки защищены этим белком, тем большее их количество погибает и тем более выражена прогрессия болезни Паркинсона.

«Наше исследование показывает, что во всех важных изменениях, ведущих к гибели клеток мозга в результате инактивации гена паркина, белок PARIS, без сомнения, является ключевым игроком», - говорит доктор медицины и философии Тед Доусон (Ted Dawson), научный директор Института клеточной инженерии (Institute for Cell Engineering) Университета Джона Хопкинса.

Чтобы выяснить роль белка PARIS, ученые сначала нокаутировали ген паркина у эмбрионов мышей. Эти животные, несмотря на 20-ти процентное повышение синтеза PARIS по сравнению с мышами дикого типа, не демонстрировали значительного изменения в уровнях защитного белка PGC-1-альфа и каких-либо признаков нейродегенерации, характерной для болезни Паркинсона. Чтобы обойти эту компенсацию, которая, как подозревалось, имела место у молодых мышей (живущих обычно около двух лет), исследователи подавили ген паркина у 8-ми недельных (взрослых) животных. К 10-ти месячному возрасту в клетках мозга таких мышей с временной потерей гена паркина наблюдалось в три раза большее накопление белка PARIS – соответствующее количеству этого белка в ткани мозга пациентов с мутацией в гене паркина или со спорадической формой болезни Паркинсона. Кроме того, снизились уровни защитного белка PGC-1-альфа, и наблюдалась значительная потеря нейронов, известная как нейродегенерация.

В следующем эксперименте с белком PARIS ученые создали так называемый двойной нокаут, инактивировав ген белка PARIS у тех же самых мышей, у которых уже был подавлен ген паркина. Уровни защитного белка PGC-1-альфа у таких животных – не имевших ни паркина, ни PARIS – оставались в норме, и дегенерации не происходило. Затем ученые показали, что генетически модифицированные мыши с обилием белка PGC-1-альфа защищены от подобной значительной потери нейронов.

При изучении ткани мозга человека ученые также увидели доказательства того, что PARIS зависит от функции паркина и является главным регулятором защитного белка PGC-1-альфа. При сравнении ткани мозга пациентов, умерших от болезни Паркинсона, с тканью умерших от других причин, они установили, что, если подавлен ген паркина и накапливается «мусорный» белок PARIS, уровни PGC-1-альфа стремительно падают и происходит массовая гибель нейронов.

«Еще никто не показал, что нейроны можно спасти подавлением какого-либо из тех элементов, который паркин помечает для разрушения», - говорит Доусон. «Тот факт, что мы можем предотвратить ассоциированную с паркином гибель мозговых клеток, блокировав PARIS, дает новую перспективную мишень для лекарственных препаратов, которые когда-нибудь смогут дать нам возможность замедлить или остановить прогрессирование болезни Паркинсона».

С увеличением продолжительности жизни все большее количество людей страдает от этого изнурительного нейродегенеративного заболевания. По данным Доусона болезнь Паркинсона развивается не менее чем у 1 человека из каждых 100 в возрасте 60 лет, и эта цифра увеличивается в четыре раза к 80-ти летнему возрасту.

Источник: lifesciencestoday.ru