Parkinson, demență: aceasta este cheia terapiei preventive?
Boala Parkinson și demența cu corpuri Lewy sunt ambele caracterizate prin afectarea funcției creierului legată de moartea neuronală. Un nou studiu reper a identificat modul în care un vinovat principal din spatele deteriorării neuronilor - proteina alfa-sinucleină - dăunează neuronilor.
Boala Parkinson este o afecțiune neurodegenerativă caracterizată prin afectarea funcției motorii și a simțului echilibrului fizic.
Simptomele sale provin din deteriorarea celulelor creierului și moartea, de asemenea, o caracteristică a demenței bolii neurodegenerative cu corpuri Lewy (DLB).
DLB prezintă atât funcția motorie afectată a Parkinson, cât și pierderea memoriei și alte tipuri de declin cognitiv caracteristic bolii Alzheimer.
Persoanele cu boala Parkinson pot dezvolta, de asemenea, o formă de demență numită „demență cu boala Parkinson”.
În toate aceste boli, plierea greșită - structurarea defectuoasă - a unei proteine numite „alfa-sinucleină” duce la formarea depozitelor care interferează cu funcționarea sănătoasă a celulelor creierului.
De obicei, acestea se formează în neuronii găsiți în hipocampus, regiunea creierului care joacă un rol-cheie în procesele de învățare, precum și în formarea și amintirea memoriei.
Cu toate că se știe că agregatele de proteine alfa-sinucleină pliate greșit duc în cele din urmă la moartea celulelor creierului și, astfel, la afectarea puternică a diferitelor funcții cognitive, până acum, cercetătorii nu au înțeles mecanismele care stau la baza acestui rezultat.
Într-un nou studiu, cercetătoarea principală Laura Volpicelli-Daley - care lucrează la Universitatea din Alabama la Școala de Medicină din Birmingham - și colegii au decis să caute această perspectivă lipsă.
Lucrarea lor - care este publicată acum în jurnal Comunicări Acta Neuropathologica - explică ce schimbări au loc la nivel celular în creier, după formarea agregatelor de alfa-sinucleină și înainte de moartea neuronală.
Volpicelli-Daley și colegii ei speră că descoperirile lor pot duce în cele din urmă la tratamente îmbunătățite care pot preveni sau chiar ajuta la inversarea daunelor neuronale susceptibile de a duce la demență.
„În boala Parkinson, puteți administra levodopa pentru a îmbunătăți funcția motorie; dar nu este nimic care să oprească simptomele nemotorii ”, explică Volpicelli-Daley.
Cartografierea modificărilor neuronale anormale
Într-un studiu anterior, Volpicelli-Daley și echipa sa la acel moment au dezvoltat un model experimental de depozite artificiale de alfa-sinucleină in vitro, care le-a permis să simuleze dezvoltarea acestor agregate în celulele creierului.
În scopul noii cercetări, oamenii de știință au aplicat această tehnică pentru a obține agregate alfa-sinucleine, pe care le-au introdus apoi în celulele creierului șoarecilor.
Apoi, au studiat schimbările care au avut loc în neuronii hipocampului la 7 zile - un punct în care moartea celulelor cerebrale nu va fi încă declanșată.
În acel stadiu, existau niveluri ridicate de alfa-sinucleină în axonii celulelor creierului, proiecțiile însărcinate cu trimiterea impulsurilor electrice care transportă informații între neuroni.
Ceea ce au descoperit Volpicelli-Daley și colegii săi a fost că agregatele de alfa-sinucleină au dus la defecte ciudate în „mecanismele de comunicare” ale neuronilor hipocampici.
Astfel, a existat activitate anormală atât la terminalele presinaptice (de transmitere a semnalului), cât și post-sinaptice (de recepție a semnalului) ale celulelor creierului. Și aceste modificări au avut loc cu ceva timp înainte de declanșarea neurodegenerării, urmată de moartea celulară.
„Ceva se întâmplă în mod clar cu neuronii înainte ca aceștia să moară”, notează Volpicelli-Daley, adăugând: „Există o activitate crescută la terminalul presinaptic, locul neuronului care eliberează substanțe chimice numite neurotransmițători”.
„Pe de altă parte”, continuă ea, „există o activitate scăzută post-sinaptic, locul neuronului vecin în care aceste substanțe chimice eliberate activează sistemele de mesagerie”, care „poate sugera că există plasticitate în neuroni, adică neuronii se adaptează la activitatea crescută. ”
Acesta nu este un semn bun, deoarece „în timp, această activitate anormală poate duce în cele din urmă la moartea neuronilor”, așa cum explică Volpicelli-Daley.
„Un studiu inovator”
Cu toate acestea, munca cercetătorilor nu se încheie cu aceste descoperiri. Autorul principal remarcă faptul că ar trebui făcute mai multe cercetări cu privire la (încă misterioasă) alfa-sinucleina în sine și rolul pe care îl joacă de obicei în funcționarea celulelor creierului.
„Următorul pas”, spune Volpicelli-Daley, „va analiza modul în care alfa-sinucleina crește activitatea presinaptică și dacă aceasta este o pierdere a funcției alfa-sinucleinei în acest compartiment de neuroni sau este cauzată de formarea de agregate toxice de alfa-sinucleină . ”
Jeremy Herskowitz, celălalt cercetător principal din acest studiu, sugerează că munca echipei constituie un nou reper în peisajul cercetării privind boala Parkinson și demența.
Acesta este un studiu revoluționar și unul dintre primele care abordează întrebări critice și anterior evazive cu privire la modul în care alfa-sinucleina toxică afectează structura și fiziologia neuronilor de memorie.
Jeremy Herskowitz
