Bệnh Parkinson: Tại sao tế bào não chết?
Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng một phân tử đã được biết đến là quan trọng đối với các chức năng khác của tế bào cũng có thể là mục tiêu chống lại thể Lewy, là những chất lắng đọng protein độc hại tích tụ trong não gây ra bệnh Parkinson.
Phân tử, được gọi là cardiolipin, là một thành phần màng thiết yếu của ti thể, là những cơ quan năng lượng nhỏ bên trong tế bào cung cấp năng lượng và giúp thúc đẩy quá trình trao đổi chất của chúng.
Thể Lewy là một dấu hiệu của bệnh Parkinson. Chúng chứa các cụm alpha-synuclein độc hại và các protein khác chưa được xếp lại đúng cách.
Trong một bài báo hiện được xuất bản trên tạp chí Nature Communications, các nhà nghiên cứu từ Đại học Guelph ở Canada mô tả cách họ phát hiện ra "một cơ chế mới" trong đó cardiolipin gấp alpha-synuclein.
Họ cũng phát hiện ra rằng cardiolipin “có thể kéo” alpha-synuclein ra khỏi các cụm độc hại và tái tạo lại nó, “do đó có tác dụng đệm hiệu quả” hoặc trì hoãn sự tiến triển của độc tính của protein.
“Xác định vai trò quan trọng của cardiolipin”, tác giả nghiên cứu cấp cao Scott D. Ryan, giáo sư từ Khoa Sinh học phân tử và tế bào của trường đại học, lưu ý, “để duy trì chức năng [alpha-synuclein] có nghĩa là cardiolipin có thể đại diện cho một mục tiêu mới để phát triển các liệu pháp chống lại bệnh Parkinson. "
Cơ chế alpha-synuclein không rõ ràng
Bệnh Parkinson là một chứng rối loạn suy giảm chất xám, trở nên tồi tệ hơn theo thời gian. Các triệu chứng phổ biến nhất của tình trạng này bao gồm run, cứng cơ, suy giảm khả năng giữ thăng bằng và phối hợp cũng như vận động chậm chạp.
Nó cũng có các triệu chứng không liên quan đến chuyển động, bao gồm - nhưng không giới hạn - lo lắng, trầm cảm, rối loạn giấc ngủ, táo bón và mệt mỏi.
Có hơn 10 triệu người đang sống chung với Parkinson trên toàn thế giới, bao gồm khoảng 1 triệu người ở Hoa Kỳ và 100.000 người ở Canada.
Căn bệnh này chủ yếu tấn công sau tuổi 50, mặc dù trong 10% trường hợp, nó có thể phát sinh sớm hơn.
Sự khác biệt chính giữa bệnh Parkinson và các chứng rối loạn vận động khác là căn bệnh này gây ra bởi cái chết của các tế bào sản xuất dopamine trong vùng substantia nigra của não.
Dopamine là một phân tử truyền tin, hoặc chất dẫn truyền thần kinh, giúp kiểm soát chuyển động. Nhiều phương pháp điều trị Parkinson nhằm mục đích nâng cao mức độ dopamine trong não.
Mặc dù alpha-synuclein gấp khúc không chính xác là một đặc điểm của thể Lewy - có sự hiện diện của tế bào dopamine trước cái chết của tế bào dopamine trong bệnh Parkinson - nhưng cơ chế cụ thể vẫn chưa rõ ràng.
Tuy nhiên, những gì chúng ta biết là ở dạng bình thường, alpha-synuclein dường như rất quan trọng đối với hoạt động lành mạnh của các tế bào.
Ví dụ, có bằng chứng cho thấy rằng alpha-synuclein rất quan trọng đối với việc lưu trữ và tái chế chất dẫn truyền thần kinh, và nó cũng có thể có vai trò trong việc kiểm soát các enzym làm tăng mức độ dopamine.
Giảm tác dụng của cardiolipin trong tế bào não
Để tìm ra cách các tế bào não đối phó với alpha-synuclein được gấp lại không chính xác, Giáo sư Ryan và các đồng nghiệp của ông đã thực hiện các thí nghiệm sử dụng tế bào gốc của con người.
Giáo sư Ryan cho biết: “Chúng tôi nghĩ rằng, nếu chúng ta có thể hiểu rõ hơn về cách các tế bào thường gấp alpha-synuclein, chúng ta có thể khai thác quá trình đó để hòa tan các tập hợp này và làm chậm sự lây lan của bệnh”.
Các nhà nghiên cứu đã so sánh tế bào gốc bình thường với tế bào gốc của những người bị bệnh Parkinson mang phiên bản đột biến của gen alpha-synuclein.
Thông qua các thí nghiệm này, nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra rằng alpha-synuclein gắn vào ty thể bên trong tế bào não, và cardiolipin trong ty thể chuyển hóa protein thành dạng không độc, do đó làm chậm quá trình nhiễm độc alpha-synuclein.
Các nhà khoa học cũng phát hiện ra rằng "khả năng đệm bị giảm" trong các tế bào có dạng alpha-synuclein bị đột biến dẫn đến bệnh Parkinson gia đình.
Do đó, các nhà nghiên cứu cho rằng khả năng của cardiolipin trong việc làm chậm hoặc ngăn chặn sự tiến triển của độc tính alpha-synuclein cuối cùng bị lấn át và dẫn đến cái chết của các tế bào ở những người bị bệnh Parkinson.
Họ tin rằng kết quả của họ có thể dẫn đến một loại thuốc mới làm chậm sự tiến triển của bệnh bằng cách nhắm mục tiêu vai trò của cardiolipin trong quá trình gấp alpha-synuclein.
Giáo sư Ryan cho biết: “Hy vọng là chúng tôi có thể giải cứu tình trạng thiếu hụt vận động cơ địa trong một mô hình động vật. Đó là một bước tiến lớn trong việc điều trị nguyên nhân của căn bệnh này. "
“Dựa trên phát hiện này, giờ đây chúng ta đã hiểu rõ hơn về lý do tại sao các tế bào thần kinh chết trong bệnh Parkinson và cách chúng ta có thể can thiệp”.
GS Scott D. Ryan
