A felesleges kalcium befolyásolhatja a Parkinson-kór kialakulását

A feltörekvő kutatások szerint az agysejtekben a túlzott kalciumszint mérgező fehérjeklaszterek kialakulásához vezethet, amelyek a Parkinson-kórt jellemzik.

A Parkinson-kór egyike azon számos neurodegeneratív betegségnek, amelyet akkor okoznak, amikor a természetben előforduló fehérjék rossz alakba hajlanak és összetapadnak más fehérjékkel.

A fehérjék viszont végül vékony filamentumszerű struktúrákat képeznek, amiloid fibrilláknak nevezik őket. Ezek az aggregált alfa-szinuklein amiloid lerakódások, más néven Lewy-testek, a Parkinson-kór jele.

Egy nemzetközi csapat a Cambridge-i Egyetem vezetésével megállapította, hogy a kalcium befolyásolhatja az idegvégződéseken belüli kis hártyás struktúrák és a Parkinson-kórhoz kapcsolódó fehérje kölcsönhatását.

Az idegvégződések fontosak az agy neuronális jelátviteléhez és az alfa-szinuklein fejlődéséhez. A kalcium vagy az alfa-szinuklein túlzott szintje indíthatja el azt a láncreakciót, amely az agysejtek halálához vezet.

Az eredmények újabb lépést jelentenek annak megértése felé, hogy az emberek hogyan és miért fejlesztik ki a Parkinson-kórt. Népességi szinten jelenleg minden 350 felnőttből körülbelül egy van ilyen állapotban.

A tanulmány eredményei megjelennek a folyóiratban Nature Communications.

Érdekesség, hogy eddig nem volt világos, hogy az alfa-synuclein valójában mit csinál a sejtben, miért van ott és mit jelent. A kutatók most már megértették, hogy az alfa-szinuklein részt vesz különböző folyamatokban, például a kémiai jelek egyenletes áramlásában az agyban és a molekulák mozgásában az idegvégződésekben és azokon kívül, de nem egyértelmű, hogy pontosan hogyan viselkedik.

"Az alfa-szinuklein egy nagyon kicsi fehérje, nagyon kevés szerkezettel, és működőképessé válása érdekében kölcsönhatásba kell lépnie más fehérjékkel vagy struktúrákkal, ami megnehezítette a tanulmányozást" - mondta Dr. Gabriele Kaminski Schierle vezető szerző.

A szuperfelbontású mikroszkópos technikáknak köszönhetően mostantól lehetőség nyílik a sejtek belsejébe nézni az alfa-szinuklein viselkedésének megfigyelésére. Ehhez Kaminski Schierle és munkatársai szinaptikus vezikulákat izoláltak, az idegsejtek egy részét, amelyek az egyik idegsejtből a másikba szignálokat továbbító neurotranszmittereket tárolják.

Az idegsejtekben a kalcium szerepet játszik a neurotranszmitterek felszabadulásában.

A kutatók megfigyelték, hogy amikor az idegsejt kalciumszintje megnő, például az idegsejtek szignálozásakor, az alfa-szinuklein több ponton kötődik a szinaptikus vezikulákhoz, ami a vezikulák összefogását eredményezi.

Ez azt jelezheti, hogy az alfa-szinuklein normális szerepe az információ kémiai átadásának elősegítése az idegsejteken.

"Most láttuk először, hogy a kalcium befolyásolja az alfa-szinuklein kölcsönhatását a szinaptikus vezikulákkal" - mondta Dr. Janin Lautenschlger, a cikk első szerzője.

„Úgy gondoljuk, hogy az alfa-szinuklein szinte olyan, mint egy kalcium-érzékelő. Kalcium jelenlétében megváltoztatja szerkezetét és a környezetével való kölcsönhatását, ami valószínűleg nagyon fontos a normális működése szempontjából. "

"A sejtben finom egyensúly van a kalciumban és az alfa-szinukleinben, és ha túl sok az egyik vagy a másik, az egyensúly megbillen és megkezdődik az aggregáció, ami Parkinson-kórhoz vezet" - mondta a társszerző Dr. Amberley Stephens.

Az egyensúlyhiány oka lehet az alfa-szinuklein mennyiségének genetikai megduplázódása (gén duplikáció), a felesleges fehérje lebontásának életkorral összefüggő lassulása, a Parkinson-kórra érzékeny neuronok megnövekedett kalciumszintje vagy ezekben az idegsejtekben a kalcium pufferképesség hiánya.

Az alfa-szinuklein szerepének megértése a normális vagy kóros folyamatokban segíthet a Parkinson-kór új kezeléseinek kidolgozásában. Az egyik lehetőség az, hogy a kalcium blokkolására kifejlesztett gyógyszerjelöltek, például szívbetegségekben történő alkalmazásra, szintén potenciálisan képesek lehetnek Parkinson-kór ellen.

Forrás: Cambridge-i Egyetem