Liigne kaltsium võib mõjutada Parkinsoni arengut
Arenevad uuringud näitavad, et ajurakkudes võib kaltsiumi liigne sisaldus põhjustada Parkinsoni tõbe iseloomustavate mürgiste valguklastrite moodustumist.
Parkinsoni tõbi on üks paljudest neurodegeneratiivsetest haigustest, mis on põhjustatud siis, kui looduslikult esinevad valgud volditakse valesse kuju ja kleepuvad koos teiste valkudega.
Valgud moodustavad omakorda lõpuks õhukesed filamendilaadsed struktuurid, mida nimetatakse amüloidfibrillideks. Need agregeeritud alfa-sünukleiini, tuntud ka kui Lewy kehad, amüloidsed hoiused on Parkinsoni tõve märk.
Cambridge'i ülikooli juhitud rahvusvaheline meeskond leidis, et kaltsium võib mõjutada närvilõpmete sees olevate väikeste membraanstruktuuride ja Parkinsoni tõvega seotud valgu vastastikust mõju.
Närvilõpmed on olulised aju neuronite signaalide edastamiseks ja alfa-sünukleiini arenguks. Kas kaltsiumi või alfa-sünukleiini liigne sisaldus võib olla ajurakkude surmani viiv ahelreaktsioon.
Tulemused on veel üks samm selle mõistmise suunas, kuidas ja miks inimestel Parkinsoni tõbi areneb. Elanikkonna tasandil on praegu see seisund umbes igal 350-l täiskasvanul.
Uuringu tulemused ilmuvad ajakirjas Looduskommunikatsioon.
Kummalisel kombel pole siiani olnud selge, mida alfa-sünukleiin rakus tegelikult teeb, miks see seal on ja mida see tähendab. Teadlased saavad nüüd aru, et alfa-sünukleiin osaleb erinevates protsessides, näiteks keemiliste signaalide sujuv voolamine ajus ja molekulide liikumine närvilõpmetesse ja neist välja, kuid see, kuidas see täpselt käitub, on ebaselge.
"Alfa-sünukleiin on väga väike valk, millel on väga väike struktuur ja funktsionaalseks muutumiseks peab see interakteeruma teiste valkude või struktuuridega, mis on uurimise raskendanud," ütles vanemautor dr Gabriele Kaminski Schierle.
Tänu üliresolutsiooniga mikroskoopiatehnikale on nüüd võimalik rakkude sisse vaadata, et jälgida alfa-sünukleiini käitumist. Selleks eraldasid Kaminski Schierle ja tema kolleegid sünaptilised vesiikulid, osa närvirakkudest, mis talletavad neurotransmittereid, mis saadavad signaale ühest närvirakust teise.
Neuronites mängib kaltsium rolli neurotransmitterite vabanemisel.
Teadlased täheldasid, et kui kaltsiumitase närvirakkudes suureneb, näiteks neuronaalsel signaalimisel, seondub alfa-sünukleiin sünaptiliste vesiikulitega mitmes punktis, põhjustades vesiikulite kokkutõmbumist.
See võib viidata sellele, et alfa-sünukleiini normaalne roll on aidata teabe keemilist edastamist närvirakkudes.
"See on esimene kord, kui oleme näinud, et kaltsium mõjutab seda, kuidas alfa-sünukleiin suhtleb sünaptiliste vesiikulitega," ütles dr. Janin Lautenschlger, artikli esimene autor.
"Me arvame, et alfa-sünukleiin on peaaegu nagu kaltsiumisensor. Kaltsiumi manulusel muudab see oma struktuuri ja keskkonnaga suhtlemist, mis on selle normaalse funktsioneerimise jaoks tõenäoliselt väga oluline. "
"Rakus on tasakaal kaltsiumi ja alfa-sünukleiini tasakaalus ning kui ühte või teist on liiga palju, siis tasakaal langeb ja algab liitmine, mis viib Parkinsoni tõveni," ütles kaasautor dr Amberley. Stephens.
Tasakaaluhäire võib olla põhjustatud alfa-sünukleiini koguse geneetilisest kahekordistumisest (geenide dubleerimine), liigse valgu lagunemise vananemisega seotud aeglustumisest, kaltsiumi suurenenud tasemest neuronites, mis on tundlikud Parkinsoni tõve suhtes, või seotud kaltsiumi puhverdusvõime puudumine nendes neuronites.
Alfa-sünukleiini rolli mõistmine normaalsetes või patoloogilistes protsessides võib aidata välja töötada uusi Parkinsoni tõve ravimeetodeid. Üks võimalus on see, et kaltsiumi blokeerimiseks välja töötatud ravimikandidaadid, näiteks südamehaiguste korral, võivad omada potentsiaali ka Parkinsoni tõve vastu.
Allikas: Cambridge'i ülikool
