Новое исследование раскрывает механизм, с помощью которого генетическая мутация, связанная с болезнью Паркинсона (БП), делает дофаминовые нейроны особенно уязвимыми для повреждения и гибели клеток. Исследование опубликовано Cell Press в номере журнала Molecular Cell от 13 марта.
БП – нейродегенеративное заболевание, характеризующееся потерей дофаминовых нейронов. Несколько генов связаны с наследственными формами БП. Многие из этих генов кодируют белки, которые нацелены на митохондрии, крошечные внутриклеточные "электростанции" которые метаболизируют кислород и генерируют энергию. Митохондрии также играют важную роль в поддержании необходимого уровня кальция в клетках. Аномальный уровень кальция может быть токсичным для нейронов и связан с рядом нейродегенеративных заболеваний.
Мутации в гене PINK1 вызывают наследственную форму БП, и исследования показали, что PINK1 локализован в митохондриях. "Ранее мы продемонстрировали, что дефицит PINK1 приводит к возрастной потере жизнеспособности нейронов и повышенной чувствительности к митохондриальной дисфункции. Однако механизмы, лежащие в основе этой митохондриальной патофизиологии, оставались неизвестными," объясняет старший автор исследования д-р. Андрей Ю. Абрамов из Института неврологии в Лондоне.
Доктор. Абрамов и его коллеги использовали сложную и динамическую технику визуализации для изучения митохондриальной патофизиологии PINK1-зависимой БП. Они обнаружили, что потеря PINK1 приводит к аберрантной перегрузке кальцием внутри митохондрий. Эта перегрузка стимулировала производство опасных активных форм кислорода, которые мешали митохондриям транспортировать сахар, необходимый для производства энергии. Это явление можно обратить вспять, предоставив субстраты для производства энергии. "Эти данные убедительно свидетельствуют о том, что респираторные комплексы при дефиците PINK1 все еще не повреждены и что их функциональное ингибирование на самом деле является вторичным по отношению к уменьшению поступления субстрата," предлагает Dr. Абрамов.
Важно отметить, что взрослые нейроны, продуцирующие дофамин, часто подвергаются значительному притоку кальция, который должен буферизоваться митохондриями. Дисфункция митохондрий и неспособность обрабатывать эту нагрузку кальцием, вероятно, сделают дофаминовые нейроны весьма уязвимыми для травм "Наши результаты определяют механизм, посредством которого дисфункция PINK1 может вызывать гибель дофаминовых нейронов," заключает доктор. Абрамов.
Источник: Cell Press (новости: в сети)