Substanța chimică a creierului pierdută în boala Parkinson poate contribui la propria sa dispariție

Substanța chimică a creierului care lipsește în boala Parkinson ar putea avea un rol în propria moarte. Dopamina, neurotransmițătorul care ajută la menținerea fluidelor mișcărilor corpului, poate declanșa o reacție toxică în lanț care în cele din urmă ucide celulele nervoase care o formează, sugerează un nou studiu.

Studiind vasele de laborator din celulele nervoase umane, sau neuroni, derivate de la pacienții cu Parkinson, cercetătorii au descoperit că o formă dăunătoare de dopamină poate provoca daune celulelor în mai multe moduri. Rezultatul, publicat online pe 7 septembrie în Ştiinţă„reunește mai multe piese ale puzzle-ului”, spune neurologul Teresa Hastings de la Școala de Medicină a Universității din Pittsburgh.

Descoperirea sugerează, de asemenea, un potențial tratament pentru cei 10 milioane de oameni din întreaga lume cu Parkinson: mai puține daune celulare au avut loc atunci când unii dintre neuroni au fost tratați devreme cu antioxidanți, molecule care pot colecta substanțe chimice dăunătoare în interiorul celulelor.

Coautorul studiului, Dimitri Krainc, neurolog și om de știință la Northwestern University Feinberg School of Medicine din Chicago, și colegii săi au luat biopsii de piele de la persoane sănătoase și de la persoane cu unul dintre cele două tipuri de boală Parkinson, moștenite sau apărute spontan. Apoi, cercetătorii au convins aceste celule ale pielii să devină neuroni producători de dopamină. Aceste celule erau similare cu cele găsite în substanța nigra, regiunea creierului legată de mișcare care degenerează în boala Parkinson.

După ce neuronii care poartă o mutație care provoacă forma moștenită a bolii Parkinson au crescut într-un vas timp de 70 de zile, cercetătorii au observat câteva modificări îngrijorătoare în mitocondriile celulelor. Nivelurile unei forme dăunătoare de dopamină cunoscută sub numele de dopamină oxidată au început să crească în aceste organele producătoare de energie, atingând niveluri ridicate până în ziua 150. Neuronii derivați de la persoanele cu forma mai comună, sporadică de Parkinson au prezentat o creștere similară, dar mai târziu, începând cu ziua. 150. Celulele derivate de la oameni sănătoși nu au acumulat dopamină oxidată.

Această formă periculoasă de dopamină părea să declanșeze alte tipuri de probleme celulare. Au urmat curând defecte ale lizozomilor celulelor, mașinilor de curățare celulară. La fel a făcut și acumularea unei proteine ​​numite alfa-sinucleină, despre care se știe că joacă un rol important în boala Parkinson.

Aceste descoperiri sunt „dovezi experimentale directe de la celulele umane că substanța chimică pierdută în boala Parkinson contribuie la propria sa dispariție”, spune neurochimistul analitic Dominic Hare, de la Institutul Florey de Neuroscience și Sănătate Mintală din Melbourne, Australia. Deoarece aceste celule produc dopamină, ele sunt mai susceptibile la potențialele forțe distructive ale dopaminei, spune el.

Când cercetătorii au tratat neuronii purtători de o mutație care provoacă boala Parkinson moștenită cu mai multe tipuri diferite de antioxidanți, daunele au fost diminuate. Pentru a funcționa la oameni, antioxidanții ar trebui să treacă bariera hemato-encefalică, o sarcină dificilă, și să atingă mitocondriile din creier. Și acest lucru ar trebui să se întâmple devreme, probabil chiar înainte de apariția simptomelor, spune Krainc.

„Fără acest model uman, nu am fi fost capabili să desfacem calea”, spune Krainc. În vasele de neuroni de șoarece cu mutații legate de Parkinson, dopamina nu a declanșat aceeași cascadă toxică, o diferență care s-ar putea datora neuronilor umani care conțin mai multă dopamină decât neuronii șoarecilor. Neuronii care produc dopamină la șoareci și oameni „au unele diferențe foarte fundamentale”, spune Krainc. Și aceste diferențe ar putea ajuta la explicarea de ce descoperirile la șoareci nu s-au tradus în tratamente pentru persoanele cu Parkinson, spune el.

În ultimele câteva decenii, oamenii de știință au acumulat dovezi că dopamina oxidată poate contribui la boala Parkinson, spune Hastings. Având în vedere aceste cunoștințe, noile rezultate sunt așteptate, spune ea, dar totuși binevenită confirmarea ideii.

Aceste evenimente celulare toxice au avut loc în vasele de laborator, nu în creierul propriu-zis. „Culturile celulare nu sunt re-crearea perfectă a ceea ce se întâmplă în creierul uman”, avertizează Hare. Dar aceste tipuri de experimente sunt „cel mai bun lucru pentru monitorizarea modificărilor chimice” în acești neuroni, spune el.

---

Nota editorului: această poveste a fost actualizată la 11 septembrie 2017, pentru a corecta afilierea lui Dominic Hare.