Согласно новому исследованию Northwestern Medicine, опубликованному в Журнале клеточной биологии, мутировавший белок, экспрессируемый в лизосомах, может способствовать развитию болезни Паркинсона .
Болезнь Паркинсона является вторым по распространенности нейродегенеративным заболеванием в США после болезни Альцгеймера. По оценкам Национального института неврологических расстройств и инсульта, около миллиона американцев живут с болезнью Паркинсона. Двигательная дисфункция, отличительная черта болезни Паркинсона, вызвана прогрессирующей гибелью дофаминергических нейронов в среднем мозге.
По словам Дмитрия Крейнка, доктора медицинских наук, профессора отделения Аарона Монтгомери и заведующего отделением неврологии и неврологии Дэйви, лизосомы, органеллы, которые функционируют как перерабатывающие растения внутри клеток, ранее были связаны с несколькими нейродегенеративными заболеваниями, включая болезнь Паркинсона. старший автор исследования.
Мутация белка, известного как VPS13C, связана с редкой формой болезни Паркинсона с ранним началом, которая является тяжелой и агрессивной. Однако неясно, как именно этот белок способствует заболеванию.
В текущем исследовании Крайнц и его коллеги использовали микроскопию живых клеток, чтобы изучить роль VPS13C в регуляции лизосомальной функции в дофаминергических нейронах, полученных из индуцированных человеком плюрипотентных стволовых клеток.
«Мы обнаружили, что VPS13C регулирует здоровье лизосом в дофаминергических нейронах, основном типе клеток, который поражается при болезни Паркинсона», — сказал Крайнц, который также руководит Центром нейрогенетики Симпсона Куэрри. «Кроме того, мы обнаружили, что VPS13C регулирует поддержание лизосом посредством взаимодействия с «белком-помощником» под названием Rab10. Когда этот белок присутствует на лизосомальной мембране вместе с VPS13C, он сохраняет лизосомы функциональными и здоровыми».
Согласно исследованию, мутации в VPS13C приводят к потере его функции в дофаминергических нейронах, полученных от пациента.
«Потеря функции VPS13C, которая наблюдается в нейронах Паркинсона, приводит к тому, что лизосомы становятся больше и образуют больше контактов друг с другом. Это нарушает способность лизосом перемещаться по нейронам и реагировать на клеточный стресс», — сказал Крайнц. «Более того, лизосомы становятся менее эффективными в расщеплении нежелательного мусора и других клеточных компонентов, которые необходимо перерабатывать, что, в свою очередь, приводит к дисфункции и дегенерации дофаминергических нейронов».
Теперь Крайнц и его коллеги надеются нацелить VPS13C на восстановление дисфункции лизосом при болезни Паркинсона, что представляет собой потенциальный новый путь к лечению этого заболевания.
«На протяжении многих лет мы изучали мутации во многих генах, которые связаны с болезнью Паркинсона, и заметили, что большинство из них косвенно или напрямую влияют на функцию лизосом», — сказал Крайнц. «Этот механизм сближения дает терапевтическую возможность разработать лекарства, которые улучшат функцию лизосом и, следовательно, помогут пациентам с различными типами болезни Паркинсона».
