Wissenschaftler bieten einen neuen blick auf den ursprung der parkinson-krankheit


Wissenschaftler bieten einen neuen blick auf den ursprung der parkinson-krankheit

Der Tod von Gehirnzellen in der Parkinson-Krankheit ist wahrscheinlich ein Ergebnis von Stress in ihrer endoplasmatischen Retikulum oder Protein-faltende Maschinen anstatt nur ein allgemeines Versagen ihrer Mitochondrien oder Powerhouses.

Die Forscher schlagen vor, einen allgemeinen Zusammenbruch der Mitochondrien ist nicht das komplette Bild von dem, was in Gehirnzellen in Parkinson-Krankheit geht.

So schließen Sie Forscher von der Universität von Leicester im Vereinigten Königreich ab, die ihre Erkenntnisse berichten, auf der Grundlage der Forschung, die in den Fruchtfliegen durchgeführt wird, in der Zeitschrift Zelle Tod und Krankheit .

Dr. Miguel Martins, der eine Gruppe in der MRC Toxicology Unit bei Leicester leitet, sagt:

"Diese Forschung fordert den gegenwärtigen Glauben heraus, dass die Parkinson-Krankheit ein Ergebnis einer Fehlfunktion der Mitochondrien ist."

Er und seine Kollegen nutzten Fruchtfliegen, weil sie ein gutes genetisches Modell für das Studieren von Menschen bieten - die Insekten tragen etwa 75 Prozent der Gene, die menschliche Erkrankungen verursachen. Aufgrund offensichtlicher ethischer und technischer Einschränkungen ist es nicht möglich, mit Signalwege und zellulären Prozessen zu experimentieren, die den Gehirn-verschwenderischen Erkrankungen beim Menschen zugrunde liegen.

Das Hauptmerkmal der Parkinson-Krankheit ist der Tod von Dopamin-produzierenden Zellen in einem Teil des Gehirns, der eine Reihe von Funktionen kontrolliert, einschließlich Bewegung. Als die verheerende Krankheit fortschreitet, sterben immer mehr Gehirnzellen und die Patienten verlieren allmählich ihre Fähigkeit zu gehen, zu reden und sich um sich selbst zu kümmern.

Zwei Gene - Pink1 und Parkin - sind bekannt, dass sie bei Menschen mit erblichen Versionen der Parkinson-Krankheit mutiert sind. Fruchtfliegen mit einer dieser Mutationen zeigen auch klassische Merkmale der Parkinson-Krankheit - sie haben schwache Muskeln, bewegen sich langsam, kämpfen zu fliegen und zeigen Verlust von Dopamin-Zellen in ihrem Gehirn.

Blocking ER Stress verhindert Gehirn Zelltod

Bisherige Studien haben vorgeschlagen, dass einige ererbte Formen der Parkinson-Krankheit das Ergebnis fehlerhafter Mitochondrien sind - die Krafthäuser in Zellen, die die Energie liefern, die sie benötigen, um zu funktionieren. Wenn ihre Mitochondrien aufhören zu arbeiten, Gehirnzellen verdorren und sterben.

Doch in der neuen Studie, die Forscher vorschlagen, eine allgemeine Aufschlüsselung der Mitochondrien ist nicht das komplette Bild von dem, was geht in Zellen in Parkinson-Krankheit. Stattdessen schlagen sie Stress auf das endoplasmatische Retikulum (ER) - und seine Knock-on-Wirkung auf Mitochondrien - ist das wichtigste Ereignis.

Mit Fruchtfliegen zeigten sie, dass Chemikalien, die die Auswirkungen von Stress auf den ER blockieren, den Tod von Gehirnzellen, die mit der Parkinson-Krankheit assoziiert sind, verhindern.

Das ER ist ein Labyrinth-ähnliches Fach in Zellen, das die wichtige Aufgabe hat, Proteine ​​in die richtigen Formen zu falten, um die essentielle Arbeit der Zellen durchzuführen. Wenn das ER beginnt, fehlgefaltete Proteine ​​zu produzieren, schließt die Zelle es herunter. Während dies schützt die Zelle bis zu einem Punkt, schließlich verursacht es die Zelle zu sterben.

Das Team fand heraus, dass die Früchte mit Mutationen in pink1 fliegen und Parkin erlebt große Mengen an ER Stress. Sie machten keine Proteine ​​oder so schnell wie normale Fliegen, und sie hatten höhere Ebenen eines Protein-faltenden Moleküls namens BiP - ein bekannter Marker von ER-Stress.

ER-Stress im Zusammenhang mit der zusätzlichen Tethering von Mitochondrien

Die ER ist an die Mitochondrien über ein Protein namens Mitofusion gebunden. Der Abbau des Proteins wird durch Pink1 und Parkin kontrolliert. Ein wichtiger Aspekt davon ist, dass die Mitochondrien losgelassen werden, die aufgehört haben zu arbeiten, damit sie entfernt und entsorgt werden können.

Allerdings fanden die Forscher, dass die Fliegen mit mutierten Versionen von pink1 und Parkin mehr von ihren Mitochondrien an die ER als normale Fliegen angeschlossen hatten. Dies führte zu dem Schluss, dass der ER-Stress mit einer zusätzlichen Tethering von Mitochondrien verbunden ist, wodurch die Freisetzung von Fehlern blockiert wird.

Das Team fand auch, dass Fliegen mit mutierten Versionen von pink1 und parkin, die mehr von diesen Händlern haben, haben auch weniger Dopamin-produzierenden Gehirnzellen, das klassische Markenzeichen der Parkinson-Krankheit.

In einem weiteren Experiment senkten die Forscher die Ebenen der Mitofusion in den mutanten Fliegen und zeigten, dass dies zu einer Verringerung der Zahl der Mitochondrien führte, die an den ER gebunden waren, und verhinderten den Tod von Gehirnzellen. Auch die Muskeln der Fliegen blieben stark, obwohl sie defekte Mitochondrien hatten.

Die Forscher schlagen vor, dass diese Erkenntnisse zeigen, dass der Tod von Gehirnzellen, die in der Parkinson-Krankheit gesehen werden, aus dem ER-Stress stammt und nicht aus einem allgemeinen Versagen der Mitochondrien.

Durch die Ermittlung und Verhütung von ER-Stress in einem Modell der Krankheit war es uns möglich, Neurodegeneration zu verhindern. Laborexperimente, so erlauben uns, zu sehen, welche Wirkung ER Stress auf Parkinson-Krankheit hat."

Dr. Miguel Martins

Bisher gelten die Ergebnisse nur für Obstfliegen, aber das Team glaubt, dass weitere Untersuchungen zeigen, dass etwas Ähnliches bei Menschen arbeiten könnte, um bestimmte Formen der Parkinson-Krankheit zu behandeln.

Das folgende Video fasst die Ergebnisse und ihre Implikationen zusammen:

Erfahren Sie mehr über eine neue Untersuchung der Verbindung zwischen fehlerhafter Mitochondrien und Parkinson-Krankheit.

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