Болезнь Паркинсона является вторым наиболее распространенным нейродегенеративным расстройством. В одной только Германии данная патология наблюдается у полмиллиона человек. Причиной заболевания является прогрессирующая дегенерация клеток черной субстанции среднего мозга, продуцирующая дофамин. Болезнь обусловлена неправильной конформацией белков. До недавнего времени было неизвестно, почему патология ограничивается определенными клетками. Команда исследователей нейрофизиологов из Франкфурта при помощи генетической модели на мышах определила селективность данного патологического процесса.
Прогрессирующая гибель определенных типов нервных клеток (допаминергических нейронов) в черной субстанции вызывает дефицит дофамина, который является основной причиной двигательных расстройств у пациентов с болезнью Паркинсона. Несмотря на то, что в течение определенного времени можно терапевтически компенсировать дефицит дофамина, например L-допа, это не останавливает прогрессирование гибели нейронов.
До недавнего времени было неясно, почему только определенный тип нервных клеток (допаминергические нейроны) в черном веществе страдает от этой патологии, в тоже время другие рядом расположенные нервные клетки во время болезни сильно не повреждаются.
Впервые исследовательская группа во главе с профессором Мэхэлэкшми Сабраманиэмом (Mahalakshmi Subramaniam) и профессором Йохеном Репером (Jochen Roeper) из института Нейрофизиологии Университета Гете на генетической модели мыши продемонстрировала, как допаминергические нервные клетки черной субстанции функционально реагируют на токсические белки. Мутантный a-synculein ген (A53T) приводит к болезни Паркинсона.
В текущем журнале Journal of Neuroscience исследователи сообщают, что допаминергические нервные клетки черной субстанции реагируют на накопление токсических белков, существенно увеличив электрическую активность в пострадавших нейронах среднего мозга, и при этом не влияют на активность менее чувствительных соседних допаминергических нейронов.
«Этот процесс начинается за один год до начала первого дефицита допамина, и это представляет собой ранний функциональный биомаркер, который в будущем может иметь потенциал до клинического выявления надвигающейся болезни Паркинсона», — считает Йохен Репер. «Потенциал для раннего выявления признаков риска имеет важное клиническое значение для развития нейропротекторных методов лечения».
Кроме этого, авторы исследования обнаружили регуляторный белок ионного канала, который вызывает увеличение электрической деятельности и приводит к стрессу в нервных клетках при окислительном повреждении. При морфологическом обследовании мозга мышей обнаружено, что данный ионный канал можно было вызвать «электрический тормоз» для дофаминовых нейронов, путем простого добавления окислительно-восстановительного буфера. Если терапевтические препараты могут уменьшить чувствительность окислительно-восстановительного канала в будущих моделях мышей, смерть дофаминергических нейронов в черной субстанции можно было бы избежать.
«Долгосрочная цель заключается в исследовании, в какой степени эти результаты на мышах можно будет применить и на человеке», — заявляет Роепер.
ПОДРОБНЕЕ В НАУЧНОЙ СТАТЬЕ:
Subramaniam, Mahalakshmi; Althof, Daniel; Gispert, Suzana; Schwenk, Jochen; Auburger, Georg et al. (2014) Mutant {alpha}-Synuclein Enhances Firing Frequencies in Dopamine Substantia Nigra Neurons by Oxidative Impairment of A-Type Potassium Channels // J. Neurosci. — vol. 34 (41) — p. 13586-13599
Врач кардиолог, терапевт, врач функциональной диагностики АО «СЗЦДМ» (г. Санкт-Петербург), редактор и автор статей
