Ученый из Института Гладстона определил, как недостаток химического вещества в мозге, известного как дофамин, может изменить взаимодействие между двумя группами клеток мозга и привести к появлению симптомов болезни Паркинсона. Это открытие дает новую надежду на лечение тех, кто страдает от этого разрушительного нейродегенеративного заболевания.
В статье, опубликованной сегодня в Интернете в журнале Neuron, исследователь Гладстона Анатол Крейцер, доктор философии, определяет, как потеря дофамина изменяет проводку небольшой группы клеток мозга, запуская цепочку событий, которая в конечном итоге приводит к затруднениям в управлении движением ?? признак болезни Паркинсона. Более полумиллиона человек страдают от болезни Паркинсона в США, в том числе боксер Мухаммед Али и актер Майкл Дж. Лиса.
"Разработка действительно эффективных и хорошо переносимых методов лечения болезни Паркинсона оказалась трудной," сказал Леннарт Маке, доктор медицины, который руководит исследованиями неврологических заболеваний в Институте Гладстона, ведущей и независимой организации, занимающейся биомедицинскими исследованиями. Доктор. Маке также является профессором неврологии и нейробиологии в Калифорнийском университете в Сан-Франциско (UCSF), с которым связан Гладстон. "Доктор. Открытие Крейцера проливает новый свет на сложные процессы, лежащие в основе двигательных проблем при этом инвалидизирующем состоянии, и, мы надеемся, приведет к разработке более эффективных лекарств."
Обычно два типа клеток мозга, называемые нейронами со средними шипами, или MSN, работают вместе, чтобы координировать движения тела, причем один из них действует как педаль газа, а другой – как тормоз. Считалось, что снижение дофамина, важного химического вещества в мозге, нарушает баланс между двумя противоборствующими силами MSN, что приводит к проблемам с движением. Но доктор. Крейцер задался вопросом, не может ли быть задействован и другой фактор. Чтобы лучше понять взаимосвязь между дофамином и MSN у людей с болезнью Паркинсона, д-р. Крейцер искусственно удалил дофамин из мозга лабораторных мышей и проследил за последующими специфическими изменениями в мозге.
Как и у людей, мыши без дофамина начали испытывать двигательные симптомы болезни Паркинсона, включая тремор, проблемы с равновесием и замедление движений. Но доктор. Крейцер обнаружил, что снижение уровня дофамина не только нарушило баланс между двумя типами MSN, как уже было известно, но и изменило взаимодействие между MSN и другой группой нейронов, называемых нейронами с быстрым выбросом, или FSN.
Доктор. Эксперименты Крейцера показали, что при нормальных обстоятельствах FSN подключаются к обоим типам MSN одинаковым образом. Но без дофамина передача сигналов между цепями FSN перестраивается, и нейроны начинают нацеливаться на один тип MSN, а не на другой. Доктор. Крейцер использовал компьютерное моделирование, чтобы показать, что этот небольшой сдвиг нарушает синхронизацию активности MSN, которая является ключом к нормальному движению. В конечном счете, это изменение схемы может быть важным фактором в развитии двигательных проблем Паркинсона.
"Наше исследование показало, как совершенно другая группа нейронов может играть роль в развитии симптомов болезни Паркинсона," сказал доктор. Крейцер, который также является доцентом кафедры физиологии и неврологии в UCSF. "Мы надеемся направить изменения в этих нейронах напрямую с помощью лекарственной терапии, чтобы помочь облегчить некоторые из самых изнурительных симптомов болезни Паркинсона."