Új elképzelés a Parkinson-betegség eredetéről

A Cell Death and Disease című lapban közzétett vizsgálatot vezető dr. Miguel Martins kiemeli, hogy a legfrissebb adatok megkérdőjelezik azt a jelenlegi vélekedést, mely szerint a Parkinson-betegség a mitokondriumok működészavarának a következménye.

Dr. Martins munkacsoportja kísérleteihez gyümölcslegyeket használt, ezek ugyanis megfelelő genetikai modellként szolgálnak humán következtetések levonásához (a rovar génjei 75 százalékban megegyeznek az embereknél betegségeket okozó génekkel).

A Parkinson-kór fő jellemzője a dopamintermelő sejtek pusztulása azokon az agyi területeken, melyek egy sor működést, köztük a mozgást is szabályozzák. A rokkantsághoz vezető betegség progressziója során egyre több agysejt pusztul el, így a beteg folyamatosan elveszíti a járás, beszéd és önellátás képességét.

Ismeretes, hogy a Parkinson-betegség örökletes formájának hátterében két gén − a pink1 és a parkin – mutációja áll. A hasonló mutációkat hordozó gyümölcslegyeknél is megfigyelhetők a Parkinson-betegség jellegzetes tünetei: a rovar erőtlenül, lassan mozog, gondot okoz számára a repülés, és az agyban a dopamintermelő sejtek számának csökkenése mutatható ki.

Korábbi vizsgálatok alapján felmerült, hogy a Parkinson-betegség örökletes formáinak oka a mitokondriumok elégtelensége. Ha pedig a mitokondrium működése zavart szenved, az agy sejtjei károsodnak, majd elpusztulnak. A most megjelent közlemény szerzői azonban úgy vélik, hogy a mitokondriumok működésének általános zavara nem ad teljes képet arról, mi megy végbe a sejteken belül Parkinson-betegségben. Ehelyett feltételezik, hogy a kulcsfolyamat az endoplazmatikus retikulumot (ER) érő stresszhatás lehet. A gyümölcslegyeken végzett kísérleteik során azt tapasztalták, hogy az ER-t érő stresszhatást blokkoló vegyületek alkalmazásával kivédhető a Parkinson-betegséggel összefüggő sejtpusztulás. A pink1 és parkin gén mutációit hordozó gyümölcslegyeknél nagyfokú ER-stresszt tapasztaltak, melynek következtében az ER fehérjetermelése kóros vagy lassú volt a normális rovarokéhoz képest, és nagyobb mennyiségben volt jelen a BiP-nek nevezett, a fehérjék feltekeredését szabályozó molekula, mely az ER-stressz ismert markere.

Az ER-t a mitofuzin nevű fehérje rögzíti a mitokondriumokhoz. A protein lebomlását a pink1 és a parkin szabályozza, melyek a már nem működő mitokondriumok lebontásában és eltávolításában játszanak szerepet.

A kutatók azonban azt figyelték meg, hogy a pink1 és parkin mutációját hordozó gyümölcslegyek szervezetében a mitokondriumok nagyobb része kötődik az ER-hez, mint az egészséges rovaroknál. Ezt észlelve arra következtetnek, hogy ER-stressz kapcsán erősebben kötődnek a mitokondriumok, így a sejt nem tud megszabadulni a hibás mitokondriumoktól. Ezzel összefüggésben a dopamintermelő sejtek száma is csökkent az agyban, ez pedig a Parkinson-betegség klasszikus velejárója.

A kísérlet következő szakaszában a kutatók csökkentették a mitofuzin szintjét a mutáns gyümölcslegyekben, melynek nyomán csökkent az ER-hez lerögzített mitokondriumok száma, ami megakadályozta a sejthalált. Ilyen esetekben a rovarok izomzata a hibás mitokondriumok jelenléte ellenére erős maradt. A fentieket összefoglalva a szerzők úgy vélik, hogy a Parkinson-betegségben bekövetkező sejthalál oka nem a mitokondriumok általános elégtelensége, hanem az ER-t érő stressz.

„Ha sikerül azonosítanunk és kivédenünk az ER-stresszt, úgy képesek leszünk megakadályozni a neurodegenerációt. A mostanihoz hasonló laboratóriumi kísérletek alapján felmérhetjük az ER-stressz hatását Parkinson-betegség kapcsán” – mondja a vizsgálat vezetője.

A mostani eredmények egyelőre csak a gyümölcslegyekre vonatkoztathatók, ám a szerzők reményei szerint a későbbi kutatások megerősítik, hogy embereknél is valami hasonló folyamat megy végbe, ami elvezethet bennünket a Parkinson-betegség bizonyos formáinak gyógyításához.