Обнаружены процессы в мозге, влияющие на развитие болезни Паркинсона
Представители Северо-Западного университета обнаружили молекулярную подпись подгруппы дофаминергических нейронов с повышенной уязвимостью к дегенерации.
Полученные результаты проливают свет на механизмы, действующие в небольшом участке субстанции мозга, называемом pars compacta, которые способствуют развитию болезни Паркинсона, и могут помочь определить новые терапевтические мишени, говорится в исследовании, опубликованном в журнале Cell Reports.
"Это позволяет лучше понять разнообразие нейронов в substantia nigra и то, почему некоторые когорты могут быть более уязвимы, чем другие. Это может дать лучшее понимание дегенеративных основ болезни Паркинсона", - сказал Раджешвар Аватрамани, доктор философии, профессор кафедры неврологии Кена и Рут Дэйви в отделении расстройств движения и старший автор исследования.
Характерной особенностью болезни Паркинсона является дегенерация substantia nigra, структуры, расположенной в среднем мозге и содержащей дофаминергические нейроны, которые играют важную роль в реакции вознаграждения и движении.
Болезнь Паркинсона характеризуется избирательной потерей дофаминергических нейронов в вентральном ярусе substantia nigra, в то время как дофаминергические нейроны в дорсальном ярусе обычно остаются нетронутыми. Однако молекулярные механизмы, способствующие такому различию, остаются неизвестными.
В настоящем исследовании Аватрамани и его коллеги провели иммунофлуоресцентное окрашивание посмертных образцов substantia nigra пациентов с болезнью Паркинсона и обнаружили, что вентральные дофаминергические нейроны выражают иные молекулярные сигнатуры, чем дорсальные дофаминергические нейроны.
В частности, вентральные дофаминергические нейроны экспрессируют транскрипционный фактор Sox6 и обогащены митохондриальными путями, такими как биогенез митохондрий и транспорт электронов, что может повысить их уязвимость к дегенерации, по словам Аватрамани.
"Теперь у нас есть молекулярно-генетический подход к этой популяции, которая оказывается более уязвимой", - сказал Аватрамани, который также является сотрудником Комплексного онкологического центра имени Роберта Х. Лури Северо-Западного университета.
Ученые использовали для исследования мышей. В ходе наблюдения удалось выяснить, что Sox6-положительные и -отрицательные дофаминергические нейроны проецируются в различные области базальных ганглиев. Sox6-положительные нейроны проецируются в дорсальный стриатум, и их активность в дорсальной части стриатума коррелирует с ускорением, а Sox6-отрицательные нейроны проецируются в медиальный, вентральный и каудальный стриатум и могут реагировать на вознаграждение.
Кроме того, ученые обнаружили, что клетки-предшественники дофамина делятся на Sox6-положительные клетки-предшественники и Sox6-отрицательные клетки-предшественники во время раннего эмбрионального развития.
"Разница между дорсальными и вентральными клетками, которая проявляется в симптомах уязвимости с точки зрения функций и молекулярной сигнатуры, кодируется очень рано в эмбрионе", - сказал Аватрамани.
