ΜΙΤΟΧΟΝΔΡΙΑ ΣΤΗΝ ΠΑΡΚΙΝΣΟΝ

 

Η  μιτοχονδριακή δυσλειτουργία πυροδοτεί σειρά κυτταρικών αλλαγών που οδηγούν στη  Πάρκινσον.

Οι ερευνητές γνωρίζουν εδώ και δεκαετίες ότι τα μιτοχόνδρια δυσλειτουργούν στη  Πάρκινσον 

Δεν είναι ομως σαφές εάν η μιτοχονδριακή δυσλειτουργία προκαλεί ή προκαλείται από τη  Πάρκινσον. 

Νέα έρευνα  κατέδειξε ότι η ανεπάρκεια των μιτοχονδρίων μπορεί να προκαλέσει εμφάνιση της  Πάρκινσον . 

Μοντελοποίηση της  Πάρκινσον 

Η Πάρκινσον είναι 

η δεύτερη πιο συχνή νευροεκφυλιστική διαταραχή, 

με τον  αριθμό των ατόμων με Πάρκινσον παγκοσμίως  να αναμένεται να διπλασιαστεί σε 25 εκατομμύρια έως το 2050. 

Χαρακτηρίζεται από συμπτώματα που σχετίζονται με την κίνηση, όπως τρόμο και δυσκαμψία, αλλά τα συμπτώματα μπορεί επίσης να περιλαμβάνουν προβλήματα 

μνήμης και προβλήματα ύπνου. 

Τα συμπτώματα προκαλούνται από την απώλεια της ικανότητάς του εγκεφάλου να παράγει ντοπαμίνη, 

η οποία εμπλέκεται στον συντονισμό της κίνησης και στη ρύθμιση της διάθεσης, της μνήμης και των κινήτρων. 

Η πρόοδος στην κατανόηση της παθολογίας της Πάρκινσον είναι αργή, εν μέρει λόγω των περιορισμών των ζωικών μοντέλων που χρησιμοποιούνται στην έρευνα.

 Οι πολλές μορφές και υποτύποι της  Πάρκινσον, καθώς και οι γενετικοί και περιβαλλοντικοί παράγοντες, καθιστούν δύσκολη τη δημιουργία ακριβών μοντέλων. 

Όταν ορισμένες μιτοχονδριακές μεταλλάξεις που συνδέονται με τη  Πάρκινσον στους ανθρώπους αντιπροσωπεύονται σε μοντέλα ποντικών, τα μοντέλα μπορεί να μην αναπτύξουν τα βασικά χαρακτηριστικά της κοινής, σποραδικής μορφής της Πάρκινσον που αναπτύσσεται αργότερα στη ζωή. 

Η νέα μελέτη δημιούργησε και χρησιμοποίησε ένα μοναδικό μοντέλο ποντικού που φέρει μετάλλαξη σε μια μιτοχονδριακή πρωτεΐνη που ονομάζεται CHCHD2. 

Τα ποντίκια εμφανίζουν συμπτώματα μιας σπάνιας, κληρονομικής μορφής Πάρκινσον, η οποία δεν διακρίνεται από τη σποραδική μορφή.  

Με αυτό το μοντέλο, 

«ήμασταν σε θέση να παρακολουθήσουμε, βήμα προς βήμα, πώς τα μιτοχόνδρια αρχίζουν να αποτυγχάνουν και πώς αυτή η διαδικασία τελικά οδηγεί στη συσσώρευση άλφα-συνουκλεΐνης, της πρωτεΐνης που συσσωρεύεται σε παθολογικές αλλοιώσεις στον εγκέφαλο που ονομάζονται 

σωμάτια Lewy 

σε σχεδόν όλους τους ασθενείς με Πάρκινσον»

Μια αλληλουχία βημάτων που πυροδοτούν κυτταρικές αλλαγές 

Οι ερευνητές πραγματοποίησαν μια ολοκληρωμένη φαινοτυπική ανάλυση των μεταλλαγμένων ποντικών CHCHD2 και τα συνέκριναν με ποντίκια χωρίς τη μετάλλαξη. Συνέκριναν τη διάρκεια ζωής, την κινητική λειτουργία, τη λειτουργία των υποδοχέων ντοπαμίνης και την μιτοχονδριακή υπερδομή.

Η μεταλλαγμένη πρωτεΐνη CHCHD2 συσσωρεύτηκε στα μιτοχόνδρια, προκαλώντας διόγκωση και παραμόρφωση, διαταράσσοντας τις αλληλεπιδράσεις πρωτεΐνης-πρωτεΐνης και οδηγώντας σε δυσλειτουργία. 

Η βλάβη των μιτοχονδρίων μετατόπισε τον κυτταρικό μεταβολισμό, προωθώντας μια λιγότερο αποτελεσματική οδό παραγωγής ενέργειας που είχε ως αποτέλεσμα τη συσσώρευση δραστικών ειδών οξυγόνου. 

Η μετάλλαξη CHCHD2 φάνηκε να παρεμβαίνει στις πρωτεΐνες που συνήθως απομακρύνουν αυτά τα καταστροφικά μόρια, αυξάνοντας περαιτέρω το οξειδωτικό στρες μέσα στα κύτταρα. 

Η άλφα-συνουκλεΐνη άρχισε να συσσωρεύεται μετά την αύξηση των επιπέδων των δραστικών ειδών οξυγόνου. 

«Αυτή η σειρά γεγονότων είναι σύμφωνη με την υπόθεσή μας ότι το οξειδωτικό στρες προκαλεί τη συσσώρευση της άλφα-συνουκλεΐνης», 

 Η συσσώρευση και η συσσωμάτωση της άλφα-συνουκλεΐνης παίζει βασικό ρόλο στον προοδευτικό θάνατο των νευρώνων στη  Πάρκινσον. 

«Αυτό το μοντέλο ποντικού παρέχει μερικά από τα πιο πειστικά στοιχεία μέχρι σήμερα για το πώς η μιτοχονδριακή δυσλειτουργία μπορεί να προκαλέσει τυπική Πάρκινσον όψιμης έναρξης»,  

Οι ερευνητές εξέτασαν επίσης μεταθανάτιο εγκεφαλικό ιστό από άτομα με σποραδική Πάρκινσον για να επιβεβαιώσουν τα ευρήματά τους. 

Στους ανθρώπους ασθενείς, η μεταλλαγμένη πρωτεΐνη CHCHD2 συσσωρεύτηκε σε νευρώνες που παράγουν ντοπαμίνη κατά τα πρώιμα στάδια της συσσωμάτωσης της άλφα-συνουκλεΐνης. 

Ένα σχέδιο για τη  Πάρκινσον

«Αυτή η εργασία αποτελεί ένα σχέδιο για το πώς μια μιτοχονδριακή πρωτεΐνη μπορεί να διαταραχθεί και στην πραγματικότητα να προκαλέσει  Πάρκινσον»

 «Θα μπορούσαν να υπάρχουν και άλλοι παράγοντες που πυροδοτούν την ίδια ακολουθία γεγονότων που περιλαμβάνουν μιτοχονδριακή βλάβη, ενεργειακά προβλήματα, συσσώρευση αντιδραστικών ειδών οξυγόνου και, τέλος, ανώμαλη συσσώρευση πρόσθετων πρωτεϊνών». 

Οι ερευνητές σχεδιάζουν να διεξάγουν πρόσθετες μελέτες για να κατανοήσουν πώς το CHCHD2 επηρεάζει το οξειδωτικό στρες και αν συμβάλλει στην ανάπτυξη σποραδικής  Πάρκινσον.

 Η κατανόηση της σχέσης μεταξύ του μεταλλαγμένου CHCHD2, της μιτοχονδριακής δυσλειτουργίας και της εμφάνισης της Πάρκινσον μπορεί επίσης να υποδεικνύει νέα φάρμακα, όπως αυτά που μπλοκάρουν τα αντιδραστικά είδη οξυγόνου, με την ελπίδα να σταματήσουν την οδό της νόσου. 

Αναφορά: Liao SC, Kano K, Phanse S, et al. Ποντίκια με μετάλλαξη CHCHD2 συνδέουν τα μιτοχονδριακά