Znanstvenici su revidirali molekularne mehanizme Parkinsonove bolesti

Sinuklein protein odgovoran za stvaranje amiloidnih naslaga u Parkinsonovoj bolesti u zdravim stanicama postoji u polimernom obliku i da se formira depozit toksični amiloidnih, prvo je neophodno da se povuče iz normalnih proteinskih kompleksa.

Neurodegenerativne bolesti se obično povezuju s formiranjem amiloida - naslaga pogrešnog proteina u živčanim stanicama. Ispravno funkcioniranje proteinske molekule u cijelosti ovisi o njezinom prostornom pakiranju ili presavijanju, a kršenja u trodimenzionalnoj strukturi proteina obično dovode do bolesti različitih težine. Drugi način polaganja može dovesti do međusobnog "lijepljenja" molekula bjelančevina i stvaranja sedimenta, amiloidnih niti, što u konačnici uništava stanicu.

U slučaju amiloidnog nakupljanja bolesti Parkinsonove u neuronima, nazivaju Lewyjevim tijelima uglavnom sastoji od proteina alfa-sinukleina. Dosta dugo se vjerovalo da je alfa-sinukleinskog postoji u zdravih neurona u dobro topljivi oblik monomera, ali krše 3D-strukture (na primjer, zbog mutacije) od svojih molekula početi nekontrolirano nekontrolirano i oligomerize - spajati u naseljima do stvaranja amiloidnih naslaga.

Istraživači iz bolnice Brigham u Bostonu i Medicinskog fakulteta Sveučilišta Harvard tvrde da je sve ovo trajno pogrešno shvaćanje. Prema njihovom mišljenju, u zdravih stanica ne postoje pojedinačne molekule sinukleina, već veliki kompleksi, koji su ipak vrlo topivi. U ovom stanju, protein je zaštićen od nekontroliranog "samoljepljivosti" i taloženja.

Kako je sinuklein tako dugo vodio znanstvenu zajednicu? Kao što autori pišu u časopisu Nature, znanstvenici su u nekom smislu krivi. Synuclein je dugo tretiran s izuzetno krutim metodama: jedno od njegovih svojstava je otpornost na denaturaciju temperature i kemijskih deterdženata. Ne smanjuje se i ne istječe čak ni kad se vreli. (Što se događa s proteinima kad kuhana, poznato je svima. - dovoljno za skuhati jaje) Uglavnom zbog toga, svatko vjeruje da je u živoj stanici je u obliku lako topljivih pojedinačnih molekula, koje nisu tako lako doći do oligomerize i pad u precipitatu. Iz čisto tehničke točke gledišta to je lakše biti dodijeljena u otežanim uvjetima u stanici, te je zbog toga uvijek se vidi kao jedan, monomernih molekula, jer krši interakcija. No, kad su znanstvenici pokušali dobiti ovaj protein iz biološkog materijala pomoću mekše tehnike, otkrili su da u zdravim stanicama sinukleinskog postoji kao tetramer, koji je povezan sa svakim drugim četiri proteinskih molekula.

Također je važno da su istraživači koristili ljudsku krv i stanice neuronskih tkiva da bi izolirali i proučavali sinuklein, umjesto da rade s bakterijom za proizvodnju proteina. Eksperimenti su pokazali da je protein u obliku tetramemoj je vrlo otporan na agregacije i taloženja: tijekom eksperimenta, koji je trajao 10 dana, tetrameri Sinuklein i nije pokazivao tendenciju da se formira nešto od amiloida. Naprotiv, monomeri sinukleina u roku od nekoliko dana počeli su stvarati karakteristične klastere, koji su do kraja eksperimenta formirani u prave amiloidne niti.

Posljedično tome, istraživači zaključuju, kako bi se precipitirao, sinuklein mora najprije monomerizirati, da napusti tetramerne komplekse. Dakle, potrebno je ponovno razmotriti uobičajene metode terapije korištene u Parkinsonovoj bolesti. Ako su pokušaji usmjereni na kako bi se spriječilo polimerizacije sinukleina, u svjetlu rezultata potrebno je djelovati upravo suprotno: da bi protein u „zdravlje” polimerne države i da se spriječi izlazak molekule iz tetramemoj kompleksa, tako da ne dobiti priliku za neselektivno blokiranje i formiranje zloglasnih amiloidnih naslaga.

[1], [2]