Vedci zistili nerovnováhu v množstve tukových molekúl nazývaných lipidy vo vnútri mozgových buniek ľudí s Parkinsonovou chorobou. Nahromadenie lipidov v nervových bunkách môže spôsobiť zápal.

Parkinsonova choroba je pohybová porucha, ktorá sa časom postupne zhoršuje.

Ochorenie spôsobuje smrť nervových buniek produkujúcich dopamín v oblasti mozgu "substantia nigra". Dopamín je neurotransmiter, ktorý hrá niekoľko dôležitých úloh, vrátane regulácie motivácie, odmien a pohybu.

Presný sled udalostí vedúcich k smrti buniek produkujúcich dopamín však zostáva nejasný.

Vedci zamerali veľkú pozornosť na nesprávne poskladanú formu proteínu nazývaného alfa-synukleín (1) ako spúšťač Parkinsonovej choroby. Štúdie zistili toxické zhluky alebo agregáty nesprávne poskladanej bielkoviny v mozgu ľudí s týmto ochorením.

Alternatívna teória však navrhuje, aby lipidová dysregulácia a zápal hrali dôležitejšiu úlohu podobne ako úlohu, ktorú zohrávajú tukové plaky a zápaly na stenách tepien pri kardiovaskulárnych ochoreniach.

Vedci z Neuroregeneračného inštitútu (2) v nemocnici McLean v Belmonte v MA zistili akumuláciu lipidov v neurónoch produkujúcich dopamín v mozgoch po smrti ľudí, ktorí mali Parkinsonovu chorobu.

Nadbytočné množstvo lipidov v týchto nervových bunkách koreluje so zmenami hladín lipidov v susedných bunkách nazývaných mikroglie a astrocyty. Našli tiež dôkazy zápalu.

Keď vedci simulovali rozpad metabolizmu lipidov na zvieracom modeli, zaznamenali pozoruhodne podobné zmeny.

"Tieto výsledky podporujú našu hypotézu o lipidovom zápale pri vzniku a progresii Parkinsonovej choroby," hovorí hlavný autor Dr. Ole Isacson (3), ktorý je zakladajúcim riaditeľom Neuroregeneračného inštitútu a profesorom neurológie na Harvardskej lekárskej fakulte v Bostone.

„Výsledky nám môžu pomôcť objavovať a vyvíjať nové terapie tým, že zanecháme konvenčné uvažovanie o patológii Parkinsonovej choroby, ktorá sa do istej miery obmedzuje na neuróny a proteínové agregáty,“ dodáva.

Štúdia sa objavuje v časopise Proceedings of the National Academy of Sciences (4).

Posmrtné vzorky tkaniva

Vedci porovnali posmrtné mozgové tkanivo od 26 osôb s Parkinsonovou chorobou s 23 vekovo zodpovedajúcimi kontrolami bez ochorenia.

Na stanovenie hladín lipidov v rôznych mozgových bunkách v substantia nigra použili molekuly viažuce sa na lipidy.

V mozgovom tkanive ľudí s Parkinsonovou chorobou došlo k hromadeniu lipidov vo vnútri dopamínových nervových buniek, čo zodpovedalo deficitu lipidov v astrocytoch v rovnakých vzorkách.

Astrocyty sú bunky v tvare hviezdy, ktoré podporujú nervové bunky štrukturálne aj prostredníctvom výmeny živín a ich vedľajších produktov.

Vedci vo svojej štúdii poznamenávajú, že nervové bunky majú obmedzenú schopnosť využívať lipidy na energiu a nadmerné množstvo sa transportuje do susedných astrocytov, aby sa zabránilo hromadeniu toxických vedľajších produktov.

Zdá sa, že sa to v mozgu jedincov s Parkinsonovou chorobou nedialo správne.

V porovnaní so zdravým mozgovým tkanivom vedci zistili tiež nadmerné množstvo lipidov vo vnútri mikroglií, ktoré sú imunitnými bunkami mozgu.

Objavili tiež vysoké hladiny signálnej molekuly nazývanej GPNMB. Vedci vedia, že astrocyty produkujú túto molekulu v reakcii na zápal spôsobený hromadením lipidov.

Vedci zistili, že hladiny tejto molekuly korelovali s celkovým množstvom lipidov v mozgovom tkanive jedincov s Parkinsonovou chorobou.

Myší model Parkinsonovej choroby

Nakoniec vedci skúmali, či môžu tieto účinky reprodukovať u myší s narušením metabolizmu lipidov v mozgu zvierat.

Jedným z najvýznamnejších genetických rizikových faktorov Parkinsonovej choroby je mutácia génu pre enzým, ktorý štiepi lipidy.

Keď vedci vložili myšiam chemickú látku, ktorá inhibuje tento enzým, zistili rovnaký vzorec zmien v distribúcii lipidov, aký videli v mozgovom tkanive od ľudí s Parkinsonovou chorobou.

Predchádzajúce výskumy zistili (5), že u myší, ktorým bol injekčne podaný tento inhibítor enzýmov, bolo známe ukladanie alfa-synukleínu.

Vedci vo svojom príspevku dospievajú k záveru:

"Terapie a látky, ktoré zvrátia patologickú distribúciu lipidov špecifických pre daný bunkový typ v "substantia nigra" ľudí s Parkinsonovou chorobou, by mohli slúžiť na prevenciu a zníženie progresie Parkinsonovej choroby a súvisiacich neurodegeneratívnych porúch."

Referncie:

1. https://www.cureparkinsons.org.uk/why-alpha-synuclein
2. https://www.neuroregeneration.org/
3. https://www.mcleanhospital.org/profile/ole-isacson
4. https://www.pnas.org/content/early/2020/10/14/2003021117
5. https://www.liebertpub.com/doi/full/10.1089/ars.2015.6307