Учени направиха потенциално огромно откритие, което може да проправи пътя за нови лекарства за лечение на болестта на Паркинсон.
Проучването бе публикувано в списание Science Daily наскоро. А днес отбелязваме Световния ден за борба с Паркинсон. Това е хронично и прогресиращо заболяване, което в световен мащаб засяга над 10 млн. души, предимно над 60-годишна възраст. Символ на хората, живеещи с Паркинсон, е лалето.
На 11 април 1755 година е роден Джеймс Паркинсон, който за първи път описва състоянието, което по-късно получава неговото име. Болестта на Паркинсон е коварна, често отнема години, за да се диагностицира.
Свързва се с тремор, но има близо 40 симптома, включително когнитивно увреждане, проблеми с говора, регулиране на телесната температура и проблеми със зрението.
От няколко десетилетия е известно, че протеинът PINK1 е пряко свързан с болестта, но досега никой не беше виждал как изглежда човешкият PINK1, как PINK1 се прикрепя към повърхността на увредените митохондрии.
При здрави хора този протеин играе важна роля в поддържането на клетъчната функция, но досега не бе ясно как той се активира на молекулярно ниво, съобщава австралийският институт WEHI.
След този пробив учените вече имат налични доказателства през какви етапи минава въпросният протеин – PINK1, как се свързва и активира върху митохондриите.
Продължилата десетилетия мистерия е разбулена от екип от специалисти от Център за изследване на болестта на Паркинсон към Изследователи от института Уолтър и Елиза Хол в Австралия.
Пробив след десетилетия
Митохондриите произвеждат енергия на клетъчно ниво във всички живи същества, а клетките, които изискват много енергия, могат да съдържат стотици или хиляди митохондрии. Генът PARK6 кодира протеина PINK1, който поддържа клетъчното оцеляване чрез откриване на увредени митохондрии и тяхното маркиране за отстраняване.
При здрав човек, когато митохондриите са повредени, PINK1 се събира върху митохондриалните мембрани и сигнализира чрез малък протеин, наречен убиквитин, че увредените митохондрии трябва да бъдат отстранени. Сигналът за убиквитин PINK1 е уникален за увредените митохондрии и когато PINK1 е мутирал при пациенти, увредените митохондрии се натрупват в клетките.
Въпреки че PINK1 е свързан с болестта на Паркинсон и по-специално с болестта на Паркинсон в по-млада възраст, досега изследователите не са успели да го визуализират и не са разбрали как се прикрепя към митохондриите, за да се активира.
„Това е важен крайъгълен камък за изследването на болестта. Невероятно е най-накрая да видим PINK1 и да разберем как се свързва с митохондриите.
Разкрихме много нови начини за промяната на PINK1, включително как се активира, което ще промени живота на хората с болестта на Паркинсон”, казва проф. Дейвид Командер – ръководител на лабораторията направила откритието за официалния сайт на института.
„Структурата ни разкрива много нови начини за промяна на PINK1, а това ще промени живота на хората с Паркинсон“, добавя още специалистът.
Надежда за бъдещo лечениe
Водещият автор на изследването, старши изследовател д-р Силви Калегари, казва, че PINK1 работи в четири отделни стъпки, като първите две стъпки не са били виждани досега. Първо, PINK1 усеща увреждане на митохондриите. След това се прикрепя към вече увредените митохондрии.
Веднъж прикрепен, той маркира убиквитин, който след това се свързва с протеин, наречен Parkin, така че увредените митохондрии да могат да бъдат възстановени.
„Това е първият път, когато видяхме човешки PINK1, прикрепен към повърхността на увредени митохондрии, и той разкри забележителен набор от протеини, които действат като прикрепване. Също така видяхме за първи път как мутациите, налични при хора с болестта на Паркинсон, влияят на човешкия PINK1", обяснява още д-р Калегари.
Идеята за използване на PINK1 като цел за потенциални лекарствени терапии отдавна е в проучванията, но без развитие, тъй като досега структурата на този протеин и това – как се прикрепя към увредени митохондрии, бяха неизвестни.
Изследователският екип се надява да използва знанията, за да намери лекарство за забавяне или спиране на болестта на Паркинсон при хора с мутация на PINK1.
Връзката между PINK1 и болестта на Паркинсон
Един от отличителните белези на болестта на Паркинсон е смъртта на мозъчните клетки. Всяка минута в човешкото тяло умират и се подменят около 50 милиона клетки. Но за разлика от други клетки в тялото, когато мозъчните клетки умират, скоростта, с която те се заменят, е изключително ниска.
Когато митохондриите са повредени, те спират да произвеждат енергия и отделят токсини в клетката. При здрав човек увредените клетки се изхвърлят в процес, наречен митофагия.
При човек с болест на Паркинсон и мутация на PINK1 процесът на митофагия вече не функционира правилно и токсините се натрупват в клетката, като в крайна сметка я убиват. Мозъчните клетки се нуждаят от много енергия и са особено чувствителни към това увреждане.
Какво е PINK1?
Генът PINK1 подпомага създаването на протеин, наречен PTEN индуцирана предполагаема киназа 1. Този протеин се намира в клетките на цялото тяло, с най-високи нива в сърцето, мускулите и тестисите.
В клетките протеинът се намира в митохондриите, центровете за производство на енергия, които осигуряват енергия за клетъчните дейности.
Този протеин помага за защита на митохондриите от неправилно функциониране по време на периоди на клетъчен стрес, като необичайно високи енергийни нужди.
Съдържанието е информативно и не представлява консултация, препоръка или съвет. При въпроси относно вашето здраве, медицинско състояние или лечение, задължително се консултирайте с медицински специалист.
