Избыток кальция: причина болезни Паркинсона

Результаты нового исследования, проведенного в Великобритании, приближает медицину к пониманию причин болезни Паркинсона.

О роли кальция в развитии заболевания сообщается на страницах журнала Nature Communications.

При болезни Паркинсона внутри мозговых клеток обнаруживаются токсичные белковые отложения – тельца Леви. Внутри патологических включений содержатся кластеры альфа-синуклеина и других белков, имеющих неправильную структуру.

Британские ученые обнаружили, что уровень кальция в головном мозге влияет на способность альфа-синуклеина связываться с синаптическими везикулами – «терминалами» между нервными клетками, которые отвечают за передачу электрических сигналов в мозге.

«Внутри нашего мозга поддерживается идеальное равновесие кальция и альфа-синуклеина. Если баланс смещается в ту или иную сторону, начинается агрегация (слипание) белков, приводящая к болезни Паркинсона и деменции», - поясняет соавтор проекта Эмберли Стивенс.

Нормальный и аномальный альфа-синуклеин
В мире насчитывается не менее 10 миллионов человек, живущих с болезнью Паркинсона, при которой происходит прогрессирующее разрушение дофаминпродуцирующих клеток головного мозга и расстройство двигательных функций. По мере прогрессирования заболевания наблюдается ухудшение симптомов: скованность и медлительность движений, тремор, нарушение координации и равновесия.

Поздние исследования показали, что Паркинсон также поражает клетки, которые не производят допамин. Это может объяснить, почему некоторые из симптомов не связаны с движением.

Аномальные кластеры альфа-синуклеина – небольшой белковой молекулы из 140 аминокислот – это основной элемент телец Леви. Но существует и нормальная форма этого белка, которая нужна для выполнения определенных функций в здоровом мозге.

Не понимая, как протеин взаимодействует с синаптическими везикулами и обеспечивает транспорт молекул между клетками, мы не можем разобраться в этом механизме.

Альфа-синуклеин действует как датчик кальция
«Протеин альфа-синуклеин представляет собой очень маленькую молекулу. Чтобы стать функциональной единицей, он должен взаимодействовать с другими веществами – это сильно затруднило изучение», - признала руководитель проекта Габриэле Камински Ширль, научный сотрудник отделения химической технологии Кембриджского университета.

Но благодаря достижениям микроспопии ученые смогли непосредственно наблюдать происходящее внутри таинственных клеточных структур. Доктор Камински Ширль обнаружила, что повышение внутриклеточного кальция вызывает одновременное присоединение альфа-синуклеина к везикулам в нескольких местах и «склеивание» протеина.

«Мы полагаем, что альфа-синуклеин действует почти как датчик кальция. При избытке внутриклеточного кальция белок моментально меняет структуру», - прокомментировала это открытие доктор Жанин Лаутеншлягер.

Антагонисты кальция для лечения Паркинсона
Вернемся из мира науки на землю, к практической медицине.

Последнее открытие означает, что нарушение деликатного равновесия кальция в мозге способствует накоплению аномальных белков и гибели нервных клеток.

Причинами дисбаланса могут быть:
• возрастное замедление элиминации белков
• удвоение синтеза альфа-синуклеина за счет дублирования генов
• высокий уровень кальция в клетках, уязвимых для болезни Паркинсона
• неспособность регулировать кальций в чувствительных клетках

По словам авторов, понимание поведения альфа-синуклеина в здоровых клетках приведет к созданию новых, столь необходимых препаратов против Паркинсона.

Есть предположение, что сердечные препараты – антагонисты кальция (верапамил, дилтиазем, нифедипин) – могут оказаться ценными кандидатами для борьбы с болезнью Паркинсона.

Правда ли это – покажут будущие эксперименты.

medbe.ru