Ar putea această proteină nou descoperită să ajute la tratarea bolii Parkinson?
Cercetătorii au descoperit o proteină care ar putea ajuta la reducerea agregării proteinelor toxice din creier - un semn distinctiv al bolii Parkinson. Dar descoperirea lor oferă o nouă speranță sau doar „o bandă de ajutor?”
National Institutes of Health estimează că, în Statele Unite, aproximativ 50.000 de persoane primesc în fiecare an un diagnostic de boală Parkinson.
Această afecțiune răspândită se caracterizează prin tremurături, încetinire a mișcării și echilibrul și coordonarea afectate, printre alte simptome.
Cu toate acestea, cauzele sale rămân necunoscute și tratamentele vizează doar simptomele, ajutând indivizii să gestioneze această afecțiune cât mai bine.
În creier, Parkinson se caracterizează printr-o caracteristică nedumeritoare - agregarea alfa-sinucleinei, o proteină care devine toxică și perturbă căile neuronale atunci când se lipesc împreună în cantități mari.
Acest lucru se întâmplă atunci când alfa-sinucleina se pliază greșit, adică atunci când se pliază într-o formă incorectă care nu îi permite să funcționeze corect, ceea ce poate provoca sau facilita boala.
Alfa-sinucleina este de obicei prezentă la niveluri ridicate în creier și este prezentă și în alte țesuturi în cantități mai mici. Cu toate acestea, cercetătorii habar nu au ce rol joacă de obicei această proteină în menținerea sănătății neuronale sau cum să o împiedice să se plieze greșit.
Dar un nou studiu, de la Universitatea Purdue, din West Lafayette, IN, a identificat o proteină capabilă să reducă agregarea alfa-sinucleinei pliate greșit. Descoperirile apar în Jurnalul de biologie moleculară.
Cum HYPE poate reduce agregarea
Noua cercetare s-a concentrat pe potențialul terapeutic al unei proteine numite „HYPE”, care, explică anchetatorii, este singura proteină Fic prezentă la om.
Proteinele FIC ajută să decidă dacă o celulă supraviețuiește sau moare atunci când întâmpină stres, caracterizată prin plierea greșită a proteinelor celulei.
„Deoarece HYPE joacă un rol atât de important în modul în care celulele se confruntă cu stresul din proteinele pliate greșit, ne-am întrebat dacă este posibil ca bolile care rezultă din plierea greșită a proteinelor să aibă nevoie de HYPE”, explică autorul principal al studiului, Seema Mattoo, dr. științe biologice la Purdue.
Ea continuă: „Știm că în boala Parkinson, adesea proteina pliată greșit este [alfa-sinucleina]. Așa că am întrebat dacă HYPE ar putea modifica [alfa-sinucleina] și, dacă da, care sunt consecințele? ”
În studiul actual - pe care cercetătorii l-au realizat in vitro, folosind culturi de celule în laborator - au descoperit că HYPE poate acționa într-adevăr asupra alfa-sinucleinei, scăzând cantitatea de agregare a proteinelor pliate greșit. Cercetătorii numesc acest proces „AMPylation”.
Apoi, echipa a vrut să vadă dacă AMPylation a arătat de fapt vreo promisiune ca un potențial proces terapeutic. În boala Parkinson, proteinele agregate și pliate greșit pot străpunge membranele neuronilor (celulele creierului), perturbând funcționarea acestora.
Mattoo și colegii săi au dorit să afle dacă AMPylation ar duce, de asemenea, la mai puține găuri în membranele celulelor. Pentru a face acest lucru, au folosit o combinație de lipide pentru a crea o suprafață care simulează cea a membranelor celulare.
De asemenea, au adăugat vopsea lipidelor, așa că dacă agregatele alfa-sinucleine le perforează, acțiunea ar deveni vizibilă prin vopseaua scursă.
După ce a făcut acest lucru, Mattoo notează: „Am constatat că mai puțină vopsea a fost eliberată cu [alfa-sinucleina] modificată, ceea ce înseamnă că membrana a rămas mai intactă”.
„Asta înseamnă că HYPE ar putea avea un efect terapeutic asupra bolii Parkinson”, adaugă ea. Mai mult, după cum remarcă Mattoo și colegii în lucrarea lor de studiu, „Acesta este primul raport care identifică [alfa-sinucleina] ca țintă pentru HYPE”.
Trecând dincolo de „Band-Aid?”
Într-un experiment final, Mattoo și echipa au studiat alfa-sinucleina modificată HYPE folosind un microscop electronic. Acest lucru le-a permis să observe că, după interacțiunea cu HYPE, structura alfa-sinucleinei s-a schimbat.
În circumstanțe regulate, cercetătorii notează că răsucirile alfa-sinucleinei, care ar putea explica potențialul său de a forma agregate. Cu toate acestea, când a fost modificată de HYPE, proteina a avut tendința de a se răsuci mai puțin, formând în schimb fire paralele.
Această nouă modificare, susțin cercetătorii, poate împiedica alfa-sinucleina să se agregeze la fel de mult.
În timp ce cercetările actuale arată promițătoare în găsirea de noi terapii pentru boala Parkinson, autorii studiului explică faptul că mai au un drum lung de parcurs.
„Încercăm cu toții să aplicăm un Band-Aid la sfârșitul progresiei bolii, deoarece știm că agregarea determină celulele să devină toxice, dar cum putem preveni acest lucru? Mai sunt multe de înțeles mecanicist în legătură cu aceasta în contextul bolii. ”
Dr. Seema Mattoo
„Suntem în faza incipientă [a acestei cercetări]”, recunoaște Mattoo, „dar aceste rezultate ne oferă un nou unghi pentru a privi terapeutica potențială”.
„Încercăm să venim cu medicamente care ar putea fi utilizate pentru a manipula activitatea HYPE. Le-ați putea da pacienților care încep să prezinte semne de Parkinson sau care sunt predispuși la agregarea [alfa-sinucleinei]. Aceasta este direcția pe care vrem să o urmăm [în] ”, explică cercetătorul.
