Kalcija pārpalikums var ietekmēt Parkinsona attīstību

Jaunie pētījumi liecina, ka pārmērīgs kalcija līmenis smadzeņu šūnās var izraisīt toksisku olbaltumvielu kopu veidošanos, kas raksturo Parkinsona slimību.

Parkinsona slimība ir viena no vairākām neirodeģeneratīvām slimībām, kas rodas, kad dabā sastopamie proteīni salocās nepareizā formā un turas kopā ar citiem proteīniem.

Olbaltumvielas savukārt galu galā veido plānām pavedieniem līdzīgas struktūras, ko sauc par amiloido fibrilām. Šie apvienotā alfa-sinukleīna amiloido nogulumi, kas pazīstami arī kā Lewy ķermeņi, ir Parkinsona slimības pazīme.

Starptautiska komanda, kuru vada Kembridžas universitāte, atklāja, ka kalcijs var ietekmēt mijiedarbību starp mazām membrāniskām struktūrām nervu galos un ar Parkinsona slimību saistīto olbaltumvielu.

Nervu endēni ir svarīgi smadzeņu neironu signalizācijai un alfa-sinukleīna attīstībai. Pārmērīgs kalcija vai alfa-sinukleīna līmenis var būt ķēdes reakcijas sākums, kas noved pie smadzeņu šūnu nāves.

Secinājumi ir vēl viens solis ceļā uz izpratni par to, kā un kāpēc cilvēkiem attīstās Parkinsona slimība. Iedzīvotāju līmenī šis stāvoklis ir aptuveni vienam no katriem 350 pieaugušajiem.

Pētījuma rezultāti parādās žurnālā Dabas komunikācijas.

Interesanti, ka līdz šim nav bijis skaidrs, ko alfa-sinukleīns faktiski dara šūnā, kāpēc tas ir tur un ko tas jādara. Pētnieki tagad saprot, ka alfa-sinukleīns ir iesaistīts dažādos procesos, piemēram, vienmērīga ķīmisko signālu plūsma smadzenēs un molekulu kustība nervu galos un ārpus tiem, taču nav skaidrs, kā tieši tas uzvedas.

"Alfa-sinukleīns ir ļoti mazs proteīns ar ļoti mazu struktūru, un tam jābūt mijiedarbojamam ar citām olbaltumvielām vai struktūrām, lai tas kļūtu funkcionāls, kas apgrūtināja pētījumu," sacīja vecākā autore Dr. Gabriele Kaminski Schierle.

Pateicoties superizšķirtspējas mikroskopijas metodēm, tagad ir iespējams ielūkoties šūnās, lai novērotu alfa-sinukleīna uzvedību. Lai to izdarītu, Kaminski Schierle un viņas kolēģi izolēja sinaptiskos pūslīšus - daļu no nervu šūnām, kas uzglabā neirotransmiterus, kas sūta signālus no vienas nervu šūnas uz otru.

Neironos kalcijam ir nozīme neirotransmiteru atbrīvošanā.

Pētnieki novēroja, ka, palielinoties kalcija līmenim nervu šūnās, piemēram, pēc neironu signāla, alfa-sinukleīns vairākos punktos saistās ar sinaptiskajiem pūslīšiem, izraisot pūslīšu apvienošanos.

Tas var norādīt, ka alfa-sinukleīna normālā loma ir palīdzēt ķīmiskai informācijas pārnešanai pāri nervu šūnām.

"Šī ir pirmā reize, kad mēs redzam, ka kalcijs ietekmē alfa-sinukleīna mijiedarbību ar sinaptiskajiem pūslīšiem," teica doktors Janins Lautenšlgers, šī raksta pirmais autors.

"Mēs domājam, ka alfa-sinukleīns ir gandrīz kā kalcija sensors. Kalcija klātbūtnē tas maina savu struktūru un mijiedarbību ar apkārtējo vidi, kas, iespējams, ir ļoti svarīga tā normālajai funkcijai. "

"Šūnā ir smalks kalcija un alfa-sinukleīna līdzsvars, un, ja viena vai otra ir pārāk daudz, līdzsvars tiek sagāzts un sākas agregācija, kas noved pie Parkinsona slimības," sacīja līdzautors Dr. Amberley Stefans.

Nesabalansētību var izraisīt alfa-sinukleīna daudzuma ģenētiska dubultošanās (gēnu dublēšanās), ar vecumu saistīta palēnināta proteīna pārpalikuma sadalīšanās palēnināšanās, paaugstināts kalcija līmenis neironos, kas ir jutīgi pret Parkinsona slimību, vai saistītais kalcija buferspējas trūkums šajos neironos.

Izpratne par alfa-sinukleīna nozīmi normālos vai patoloģiskos procesos var palīdzēt izstrādāt jaunas Parkinsona slimības ārstēšanas metodes. Viena iespēja ir tāda, ka zāļu kandidāti, kas izstrādāti, lai bloķētu kalciju, piemēram, lietošanai sirds slimību gadījumā, varētu būt arī pret Parkinsona slimību.

Avots: Kembridžas universitāte