Neuron: Мутации генов PINK1 и Parkin могут привести к болезни Паркинсона

Новое исследование Northwestern Medicine ставит под сомнение распространенное мнение о том, что вызывает болезнь Паркинсона. Дегенерация дофаминергических нейронов широко распространена в качестве первого события, приводящего к болезни Паркинсона.

Однако новое исследование предполагает, что нарушение работы синапсов нейрона — крошечного промежутка, через который нейрон может послать импульс другому нейрону, — приводит к дефициту дофамина и предшествует нейродегенерации.

Болезнь Паркинсона поражает от 1% до 2% населения и характеризуется тремором в покое, ригидностью и брадикинезией (замедленностью движений). Эти двигательные симптомы обусловлены прогрессирующей потерей дофаминергических нейронов в среднем мозге.

По словам ученых, результаты исследования, которые будут опубликованы 15 сентября в журнале Neuron, открывают новый путь для терапии.

Мы показали, что дофаминергические синапсы становятся нефункциональными еще до гибели нейронов, — сказал ведущий автор исследования д-р Дмитрий Крайнц, заведующий кафедрой неврологии Медицинской школы Файнберга при Северо-Западном университете и директор Центра нейрогенетики Симпсона Кверри.

На основании полученных результатов мы предположили, что воздействие на дисфункциональные синапсы до дегенерации нейронов может представлять собой более эффективную терапевтическую стратегию.

В исследовании изучались нейроны среднего мозга пациентов, что очень важно, поскольку дофаминовые нейроны мыши и человека имеют различную физиологию, и результаты, полученные на нейронах мыши, не могут быть перенесены на человека, что подчеркивается в исследовании Краинка, недавно опубликованном в журнале Science.

Ученые Северо-Западного университета обнаружили, что при различных генетических формах болезни Паркинсона дофаминергические синапсы функционируют неправильно. Эта работа, наряду с другими недавними исследованиями лаборатории Крайнца, позволяет устранить один из основных пробелов в данной области: как различные гены, связанные с болезнью Паркинсона, приводят к дегенерации дофаминергических нейронов человека.

Завод по переработке нейронов

Представьте себе двух рабочих на заводе по переработке нейронов. Их работа заключается в переработке устаревших или переработанных митохондрий — производителей энергии в клетке. Если неработающие митохондрии остаются в клетке, они могут вызвать клеточную дисфункцию.

Процесс переработки или удаления старых митохондрий называется митофагией. Двумя участниками этого процесса являются гены Parkin и PINK1. В нормальной ситуации PINK1 активирует Parkin, который перемещает старые митохондрии на путь переработки или утилизации.

Хорошо известно, что у людей, несущих мутации в обеих копиях PINK1 или Parkin, болезнь Паркинсона развивается из-за неэффективности митофагии.

История двух сестер, чья болезнь помогла продвинуть исследования болезни Паркинсона

Две сестры имели несчастье родиться без гена PINK1, поскольку у их родителей не было по одной копии этого критического гена. В результате у сестер был высокий риск развития болезни Паркинсона, но у одной из них диагноз был поставлен в 16 лет, а у другой — только в 48 лет.

Причина такого неравенства привела Крайнца и его группу к новому важному открытию. У сестры, которой диагноз был поставлен в 16 лет, также наблюдалась частичная потеря Паркина, что само по себе не должно вызывать болезнь Паркинсона.

Для возникновения болезни Паркинсона необходима полная потеря Паркина. Так почему же сестра с частичной потерей паркина заболела более чем на 30 лет раньше? — спросил Крайнц.

В результате ученые поняли, что у Parkin есть еще одна важная задача, о которой ранее не было известно. Этот ген также функционирует на другом пути в синаптическом терминале — не связанном с его работой по рециркуляции, — где он контролирует высвобождение дофамина. Благодаря новому пониманию того, что именно не так в работе сестры, ученые Северо-Западного университета увидели новую возможность активировать Parkin и предотвратить дегенерацию дофаминовых нейронов.

Мы открыли новый механизм активации Parkin в нейронах пациентов», — звулючает Крайнц.

Теперь нам необходимо разработать препараты, стимулирующие этот путь, корректирующие синаптическую дисфункцию и, как мы надеемся, предотвращающие дегенерацию нейронов при болезни Паркинсона.

15.09.2023


Подписаться в Telegram



Здоровье

Obesity: Физическая активность по вечерам снижает уровень сахара в крови
Obesity: Физическая активность по вечерам снижает уровень сахара в крови

Согласно новому исследованию, опубликованному ...

Sleep: Умные термостаты помогут исследовать сон в домашних условиях
Sleep: Умные термостаты помогут исследовать сон в домашних условиях

Новое исследование, которое будет представлено...

Найдена связь между исцелением от апноэ и профилактикой разводов
Найдена связь между исцелением от апноэ и профилактикой разводов

Новое исследование, результаты которого будут ...

Nature Communications: Появилось новое объяснение, почему COVID сжигает легкие
Nature Communications: Появилось новое объяснение, почему COVID сжигает легкие

В некоторых тяжелых случаях COVID-19 легкие по...

Nature Biomedical Engineering: Рак можно лечить с помощью межклеточных посланий
Nature Biomedical Engineering: Рак можно лечить с помощью межклеточных посланий

Исследователям из Каролинского института ...

Nature Communications: Белки в крови находят рак на 7 лет раньше врачей
Nature Communications: Белки в крови находят рак на 7 лет раньше врачей

В ходе двух исследований, проведенных в О...

Nature Human Behavior: Мы запоминаем то, что не в силах объяснить
Nature Human Behavior: Мы запоминаем то, что не в силах объяснить

Человеческий мозг фильтрует поток впечатлений,...

Nature Microbiology: Неэффективность прививки от кори для кесарят выше в 2,6 раз
Nature Microbiology: Неэффективность прививки от кори для кесарят выше в 2,6 раз

Исследование Кембриджского университета, Велик...

Environmental and Molecular Mutagenesis: У пожарных повышен риск рака простаты
Environmental and Molecular Mutagenesis: У пожарных повышен риск рака простаты

У пожарных может быть повышенный риск развития...

ESCMID: Ученые разрабатывают иммунотерапию для борьбы с туберкулезом
ESCMID: Ученые разрабатывают иммунотерапию для борьбы с туберкулезом

Некоторые методы иммуноукрепляющей терапии уже...

Brain Injury: После сотрясения мозга детям сложнее заводить друзей
Brain Injury: После сотрясения мозга детям сложнее заводить друзей

Почти четверть американских детей с симпт...

eLife: Смертоносная бактерия-вампир жаждет человеческой крови
eLife: Смертоносная бактерия-вампир жаждет человеческой крови

Одни из самых смертоносных бактерий в&nbs...

New England Journal of Medicine: Упреждающая ангиопластика не улучшает прогноз
New England Journal of Medicine: Упреждающая ангиопластика не улучшает прогноз

По данным нового крупного исследования, провед...

JAMA: Скрининг PSA незначительно влияет на смертность от рака простаты
JAMA: Скрининг PSA незначительно влияет на смертность от рака простаты

Крупнейшее на сегодняшний день исследован...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

JCI: Тяжелая форма COVID-19, возможно, связана с аутоантителами
JCI: Тяжелая форма COVID-19, возможно, связана с аутоантителами
Разгадана тайна снижения производительности перспективного катодного материала
Разгадана тайна снижения производительности перспективного катодного материала
Каждый четвертый родитель говорит, что ребенок не может уснуть из-за тревоги
Каждый четвертый родитель говорит, что ребенок не может уснуть из-за тревоги
Nature Neuroscience: Ученые доказали, что терпение приносит свои плоды
Nature Neuroscience: Ученые доказали, что терпение приносит свои плоды
Познакомьтесь со странной амфибией, которая выкармливает своих детенышей молоком
Познакомьтесь со странной амфибией, которая выкармливает своих детенышей молоком
Богатый белком рацион меняет микробиом кишечника и общее состояние организма
Богатый белком рацион меняет микробиом кишечника и общее состояние организма
Climate Dynamics: Вот как условия на суше влияют на муссонный климат Азии
Climate Dynamics: Вот как условия на суше влияют на муссонный климат Азии
В 40% случаев люди ошибочно называют сгенерированное фото человека реальным
В 40% случаев люди ошибочно называют сгенерированное фото человека реальным
Высокоточные измерения ставят под сомнение наше понимание Цефеид
Высокоточные измерения ставят под сомнение наше понимание Цефеид
Nature Communications: Открыто революционное явление в жидких кристаллах
Nature Communications: Открыто революционное явление в жидких кристаллах
Останется ли магний снотворным для кузнечиков в результате потепления?
Останется ли магний снотворным для кузнечиков в результате потепления?
Physical Review Letters: Ученые описали альтернативный магнетизм
Physical Review Letters: Ученые описали альтернативный магнетизм
Nature Communications: В мигрирующих нейронах найден конус роста
Nature Communications: В мигрирующих нейронах найден конус роста
Current Biology: Исследование брачного поведения показывает эволюцию влечения
Current Biology: Исследование брачного поведения показывает эволюцию влечения
BioDesign Research: Для производства каротиноидов разработали специальные дрожжи
BioDesign Research: Для производства каротиноидов разработали специальные дрожжи

Новости компаний, релизы

Новая "Кантиана" поможет студентам быстрее адаптироваться к калининградскому климату
Российские ученые предложили тушить пожары с помощью газогидратного огнетушителя
Минералоги СПбГУ нашли на острове Диско возможный источник фосфора для возникновения первых живых организмов
Московский Политех внедряет ИИ для повышения эффективности приемной кампании и трансформации обучения
Астрономы СПбГУ узнали возраст одного из самых мощных метеорных потоков