Weill Cornell Medicine araştırmacıları tarafından yürütülen yeni bir araştırma, protein alfa-sinüklein kümelerinin, Parkinson hastalığı olan kişilerin beyinlerine hücresel atık atma süreci yoluyla yayıldığını öne sürüyor.
Lizozomal ekzositoz adı verilen süreç sırasında nöronlar, parçalayamadıkları ve geri dönüştüremedikleri protein atıklarını dışarı atarlar. 22 Ağustos’ta yayınlanan keşif Doğa İletişimiParkinson hastalığının gizemlerinden birini çözebilir ve nörolojik bozukluğu tedavi etmek veya önlemek için yeni stratejilere yol açabilir.
Araştırmanın kıdemli yazarı Dr. Manu Sharma, “Sonuçlarımız ayrıca, lizozomal ekzositozun, normal, sağlıklı koşullarda ve nörodejeneratif hastalıklarda, toplanmış ve bozulmaya dirençli proteinlerin nöronlardan atılması için genel bir mekanizma olabileceğini gösteriyor” dedi. Feil Ailesi Beyin ve Zihin Araştırma Enstitüsü’nde sinirbilim ve Weill Cornell Medicine’deki Appel Alzheimer Hastalığı Araştırma Enstitüsü.
Parkinson, normalde on yıllar boyunca ortaya çıkan, beyinde karakteristik bir yayılma paterninde nöronların ölümünü gösteren bir hastalıktır. Hastalık en çok el titremelerine, kas sertliğine, yavaş yürüyüşe ve diğer normal hareket bozukluklarına neden olmasıyla bilinir. Ancak çok çeşitli beyin bölgelerini etkiler ve geç evrelerde bunama dahil olmak üzere birçok farklı semptomla sonuçlanır. Amerika Birleşik Devletleri’nde yaklaşık 1 milyon kişi Parkinson hastası. Mevcut tedaviler bazı hareket anormalliklerini hafifletebilir, ancak hastalığın ilerlemesini durdurmaz – esasen araştırmacılar henüz bu süreci tam olarak anlamadıkları için.
Parkinson araştırmalarının son birkaç on yılında ortaya çıkan önemli bir bulgu, hastalıktaki nöron ölümlerinin, bir nöronal protein olan alfa sinükleinin anormal kümelerinin beyin içinde yayılmasını takip etmesidir. Bu yayılma, agregatların normal alfa sinükleini indüklediği ve -büyüdükçe- yayılmaya devam eden daha küçük agregatlara bölündüğü enfeksiyon benzeri, zincirleme bir reaksiyon sürecidir. Farelerde ve insan olmayan primatlarda yapılan deneyler, bu agregaların beyne enjekte edilmesinin, bu yayılmanın yanı sıra bazı Parkinson benzeri nörodejenerasyonu başlatabileceğini göstermiştir. Ancak nöronların onları diğer nöronlara nasıl ilettiğinin detayları hiçbir zaman tam olarak anlaşılamadı.
Çalışmada, Dr. Sharma ve ekibi, Weill Cornell Tıp Bilimleri Enstitüsü’nde doktora adayı olan ilk yazar Ying Xue Xie de dahil olmak üzere, Parkinson fare modellerinde alfa sinükleinin biriktiğini, yayılma ve yayılma yeteneğine sahip olduğunu gösterdi. Nörodejenerasyona neden olur – nöronlardan kaynaklanır. Buldukları bu agregatlar, daha sonra lizozom adı verilen hücrelerdeki kapsül benzeri atık kutuları içinde birikiyor.
Lizozomlar, proteinleri ve diğer moleküler atıkları yapı taşlarına parçalayabilen veya “lize edebilen”, esas olarak onları sindiren ve geri dönüştüren enzimler içerir. Ancak araştırmacılar, “amiloid” adı verilen sıkı/sıkıca katmanlı bir yapı içinde sıkı bağlarla birbirine örülmüş alfa sinüklein kümelerinin lizozomlar içinde iyi parçalanmadığına dair kanıtlar buldular; bunun yerine, genellikle kendi nöronlarından basitçe atıldıkları bulundu. Ekzositoz adı verilen bu süreçte, lizozom hücre zarına doğru hareket eder ve onunla birleşir, böylece lizozom içeriği, hücreyi çevreleyen sıvıya herhangi bir kapsüllenme olmadan olduğu gibi boşaltılır. Bulgu, sahada hararetle tartışılan bir sorunun çözülmesine yardımcı oluyor.
Araştırmacılar ayrıca daha ileri deneylerde, lizozomal ekzositoz oranını azaltarak, yayılma yeteneğine sahip agregaların görünür konsantrasyonunu azaltabileceklerini gösterdiler. Dr. Sharma, bunun Parkinson tedavisi için gelecekteki bir yaklaşımı önerdiğini söyledi.
“Henüz bilmiyoruz, ancak bu kümeleri lizozomlarının içinde tutarlarsa, nöronlar uzun vadede bile daha iyi durumda olabilir” dedi. “Bazı genetik bozukluklarda benzer bir lizozomal fonksiyon bozukluğu görüyoruz, ancak bunlar mutlaka bir Parkinson hastalığına yol açmaz.”
Dr. Sharma, genetik çalışmalar da dahil olmak üzere önceki çalışmaların, lizozomal anormallikleri yalnızca Parkinson ile değil, aynı zamanda diğer birçok nörodejeneratif bozuklukla ilişkilendirdiğini vurguladı. Bu, lizozomal ekzositozun, bu hastalıklarda protein kümelerinin yayılmasının genel bir mekanizması olabileceğini ve potansiyel olarak tedaviler ve önleyiciler için genel bir hedef olabileceğini ima eder.
O ve ekibi şu anda Alzheimer hastalığında lizozomların rolleriyle ilgili çalışmaları takip ediyor.
Kaynak ve İleri Okuma: https://medicalxpress.com/news/2022-09-discovery-illuminates-parkinson-disease-brain.html