Wissenschaftler, die molekulare ursprünge der parkinson-krankheit untersuchen, heben zwei proteine ​​hervor


Wissenschaftler, die molekulare ursprünge der parkinson-krankheit untersuchen, heben zwei proteine ​​hervor

Forscher greifen zu verstehen, was passiert in Gehirnzellen von Menschen mit Parkinson-Krankheit sind von einem Geheimnis, das spielt, wie die Krankheit fortschreitet, verwirrt. Warum ist es so, dass eine Gruppe von Neuronen zerfällt, während eine ähnliche Gruppe in der Nähe unversehrt bleibt?

Neue Forschung entdeckt zwei Proteine, die scheinen, um die Gehirnzellen zu schützen, die am meisten von Parkinson-Krankheit betroffen sind.

Die Beantwortung dieser Frage könnte dazu führen, dass neue Wege zur Behandlung einer verheerenden - und derzeit unheilbaren - Gehirn-Verschwendung Krankheit, die allmählich erodiert die Fähigkeit zu Fuß, reden und leben ein unabhängiges Leben.

Eine Antwort wird in einer Studie veröffentlicht Natur Neurowissenschaften . Dort beschreibt ein Team von der Rockefeller University und der Columbia University, beide in New York, NY, die Suche nach zwei Proteinen, die eine Schlüsselrolle bei der Progression der Parkinson-Krankheit spielen können.

Die beiden Proteine ​​- SATB1 und ZDHHC2 - scheinen die Gehirnzellen zu schützen, die am stärksten von der Parkinson-Krankheit betroffen sind. Wenn die Proteine ​​weniger aktiv werden, setzt die Krankheit ein.

Wissenschaftler glauben, dass die Ursachen der Parkinson-Krankheit Zentrum um so genannte dopaminerge Neuronen. Diese Zellen freisetzen das Botenmolekül Dopamin, eine Chemikalie, die für die Kontrolle der Bewegung wichtig ist.

Die Dopamin-freisetzenden Zellen, die am stärksten von der Parkinson-Krankheit betroffen sind, befinden sich in einem Mittelhirnbereich namens Substantia nigra pars compacta (SNpc). Als die Krankheit fortschreitet, verschlechtern sich diese Zellen allmählich und sterben.

Die Forscher - deren Studie konzentriert sich auf molekulare Veränderungen in Dopamin freisetzenden Zellen - deuten darauf hin, dass ihre Entdeckung zu neuen Zielen für Medikamente führen könnte, die das Fortschreiten der Parkinson-Krankheit verlangsamen.

Forscher suchten "translatome" im Gegensatz zum Genom

Die Studie ist auch aus einem anderen Grund von Bedeutung - die molekulare Suchmethode, die das Team verwendet hat, um die beiden Proteine ​​zu finden.

Normalerweise, wenn Wissenschaftler wollen nach molekularen Veränderungen, die Krankheit zu suchen suchen, verwenden sie genetische Sequenzierung, um ein Profil der Variationen in der Genexpression zu schaffen.

Aber Genexpression Profiling ist nicht ein sehr nützliches Werkzeug, wenn Sie versuchen, die molekularen Veränderungen, die in einer bestimmten Art von Zelle auftreten und konzentrieren sich auf die wirklich wichtigen zu identifizieren sind.

Auch die Gene handeln nicht in einer einfachen Weise - sie regeln auch einander. Es gibt Master-Regulator-Gene, die als Kontroll-Zifferblätter, drehen andere Gene ein-und ausschalten, oder auf und ab. Die Genexpressionsprofilierung erzählt Ihnen nicht leicht von den molekularen Veränderungen, die sich aus der Genexpression ergeben.

Um diese Schwierigkeit zu überwinden, adaptierte das Team eine Methode, bei der einige der Mitglieder bereits gearbeitet hatten - eine, die das "Übersetzer" im Gegensatz zum Genom durchsucht - um die Proteine ​​zu finden, die an der Kommunikation von Veränderungen beteiligt sind, die sich aus den Masterregulatorgenen ergeben.

Das Übersetzer ist die vollständige Sammlung von Botenmolekülen, die mit der Übersetzung von genetischen Informationen aus der DNA und dem Tragen an Stellen, wo Proteine ​​in Zellen hergestellt werden, beteiligt sind.

Bei genetisch manipulierten Mäusen eroberte das Team die genetischen Botschaften, die in Proteinen in dopaminergen Neuronen in der Mittelhirnregion der Mäuse umgesetzt wurden.

Sie verglichen dann die Wechselwirkungen von Regulatorgenen mit ihren Zielgenen im Maushirn und nutzten diese Karte, um die Veränderungen zu interpretieren, die sie zwischen normalen Mäusen und denen mit Parkinson-ähnlichen Symptomen fanden.

Älterer Autor Paul Greengard, ein Neurowissenschaftenprofessor, der ein Rockefeller-Labor leitet, das sich auf die Untersuchung der molekularen Aktivität in Nervenzellen spezialisiert hat, sagt:

"Innerhalb einer sterbenden Nervenzelle ändern sich die Niveaus von Hunderten von Proteinen, einige dieser Verschiebungen sind Konsequenzen, andere sind Ursachen, und wir sind auf der Suche nach der Ursache des Zelltods unter den Neuronen."

Entdeckung erklärt, warum eine Gruppe von Dopamin-Zellen stärker betroffen ist

Ihr neuer Ansatz half dem Team, zwei der sogenannten Master-regulatorischen Moleküle zu finden. Prof. Greengard sagt, die Entdeckung bietet eine "unerwartete Erklärung, warum eine Population von Neuronen in Parkinson degeneriert, während ähnliche Nachbarn nicht unter dem gleichen Grad der Degeneration leiden".

Während die Dopamin-produzierenden Neuronen des SNpc die am stärksten von der Parkinson-Krankheit betroffen sind, gibt es eine weitere Gruppe von Dopamin-produzierenden Neuronen in einer anderen Region, die als ventrale Tegmentalfläche (VTA) bezeichnet wird, die weniger betroffen ist.

Das Team stellte fest, dass die beiden Proteine ​​SATB1 und ZDHHC2 in den dopaminergen Neuronen im SNpc häufiger sind als im VTA.

Als die Forscher die Häufigkeit dieser Moleküle im Gehirn von normalen Mäusen reduzierten, beobachteten sie, dass es eine rasche Degeneration folgte, wie sie bei der Parkinson-Krankheit beobachtet wurde.

Das Team glaubt, dass herkömmliche Genexpressionsprofile die beiden Proteine ​​nicht als Schlüsselschutzfaktoren identifizieren konnten. Auch wenn sie weiterhin in den Neuronen ausgedrückt werden, sinkt ihre regulatorische Aktivität ab und sie stimulieren ihre Zielgene nicht mehr, sagt der erste Autor Lars Brichta, ein hochrangiger wissenschaftlicher Mitarbeiter im Greengard-Labor, der fügt hinzu:

Wir fanden später ähnliche Veränderungen in der Aktivität in den Gehirnen der Parkinson-Patienten, vor allem in den frühen Stadien."

Die Erkenntnisse fordern auch das aktuelle Denken über die molekulare Herkunft der Parkinson-Krankheit, wo man glaubt, dass die VTA-Neuronen in irgendeiner Weise durch den Zerfall in Neuronen des SNpc geschützt sind. Aber Greengard behauptet:

"In einem unerwarteten Widerspruch zu den aktuellen Modellen haben die Proteine, die wir gefunden haben, den SNpc geschützt. Da Dopamin und seine Metaboliten toxisch sein können, können wir spekulieren, dass im Laufe der Evolution SATB1 und ZDHHC2 entstanden sind, um diesen speziellen Satz von empfindlichen Neuronen zu schützen Zelltod."

Neben der Eröffnung eines Weges zu neuen Behandlungen für die Parkinson-Krankheit glaubt das Team, dass ihr Übersetzungsansatz auch bei der Untersuchung anderer neurodegenerativer Erkrankungen wie der Alzheimer-Krankheit, der amyotrophischen Lateralsklerose (ALS), der spinalen Muskelatrophie und der Huntington-Krankheit nützlich sein kann.

Inzwischen, Medical-Diag.com Vor kurzem gelernt, dass eine Leberkrankheit Droge die Parkinson-Krankheit verlangsamen könnte. Ein Papier in der Zeitschrift Neurologie , Beschreibt, wie Ursodeoxycholsäure (UDCA) - ein Medikament, das seit langem zur Behandlung von Lebererkrankungen verwendet wurde - positive Auswirkungen auf die Fruchtfliege Nervenzellen mit Mutationen im LRRK2-Gen, die häufigste erbliche Ursache der Parkinson-Krankheit hat.

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