Представлена методика для расчета риска развития болезни Паркинсона по длине лизосомы
Недавнее исследование показало, что цепочки жирных кислот в лизосоме всего на пол-нанометра длиннее цепочек нормальной длины - менее половины диаметра молекулы ДНК - связаны с дегенеративной формой болезни Гоше, наследственного заболевания, родственного болезни Паркинсона.
Согласно исследованию, опубликованному в журнале Proceedings of the National Academy of the Sciences (PNAS), длина этих цепочек жирных кислот или липидов может объяснить, почему у некоторых пациентов с вредными мутациями в гене GBA1 никогда не развивается болезнь Паркинсона.
"Люди, у которых развивается болезнь Паркинсона, вероятно, накапливают эти длинные цепи, которые являются сверхлипкими и взаимодействуют с альфа-синуклеином", - сказал Джозеф Маццулли, доктор философии, доцент кафедры неврологии Кена и Рут Дейви в отделении расстройств движений и старший автор исследования. "Мы предполагаем, что те, у кого не развивается болезнь Паркинсона, не накапливают эти длинные цепи и таким образом защищены".
Мутации в гене GBA1 являются наиболее распространенным генетическим фактором риска развития болезни Паркинсона. Одна мутация в этом гене приводит примерно к 10-процентной вероятности развития болезни Паркинсона, а две мутации - по одной, унаследованной от каждого из родителей, - приводят к лизосомальному заболеванию болезни Гоше, характеризующемуся неспособностью лизосом утилизировать гликозилированные жирные кислоты и последующим накоплением этих цепей жирных кислот.
У некоторых, но не у всех пациентов с болезнью Гоше развивается форма расстройства, схожая с болезнью Паркинсона. Это отражает неопределенность, с которой мутации GBA1 вызывают болезнь Паркинсона, поэтому Маззулли и его коллеги изучили клеточные модели болезни Гоше, чтобы выяснить источник этого необъяснимого риска.
Исследуя лизосомы этих клеток, ученые обнаружили особое семейство липидов, которые имеют аномальную длину - от одной десятой до половины нанометра - и которые особенно нейротоксичны. Эти липиды стимулируют образование агрегатов альфа-синуклеина - сгустков неправильно сформированных белков, которые ассоциируются с симптомами болезни Паркинсона, сказал Маззулли.
Лечение клеток препаратом, снижающим уровень липидов с длинной цепью, уменьшило количество агрегатов альфа-синуклеина и обратило вспять нейротоксический фенотип, подтвердив, что длина цепи является действующим фактором.
Далее ученые обнаружили, что катепсин-B, белок, который разрезает синуклеин в лизосоме, должен быть неактивным в дополнение к наличию длинных цепей жирных кислот, чтобы вызвать нейротоксический фенотип. Ингибирование катепсина-B в культурах нейронов, полученных от пациентов, блокировало защитные эффекты липидоснижающего препарата. Это новое открытие может объяснить неудачу недавнего клинического испытания препаратов, снижающих уровень липидов у пациентов с болезнью Паркинсона, сказал Маззулли.
"Мы считаем, что для того, чтобы эти препараты подействовали, у пациентов должен быть активный катепсин-B", - сказал Маззулли. Это открытие может помочь в проведении будущих клинических испытаний путем скрининга пациентов с функциональным катепсином-B". В качестве альтернативы, комбинированные методы лечения, которые активируют катепсин-B и одновременно снижают уровень липидов, могут обеспечить терапевтический эффект".
