Ученые выяснили детальные биохимические процессы, приводящие к развитию болезни Паркинсона, поражающей главным образом людей в возрасте, исследование может привести к появлению лекарств от этого недуга, который на данный момент не поддается излечению, сообщается в статье исследователей.
Причиной паркинсонизма является массовая гибель определенного типа нервных клеток головного мозга, вырабатывающих гормон дофамин. Этот гормон является нейромедиатором и служит для возбуждения активности нейронов. Гибель клеток, выделяющих этот гормон в определенных долях головного мозга, приводит к тому, что человек теряет способность инициировать движения своего тела и сохранять равновесие. Кроме того, развитие болезни сопровождается постоянным тремором мышц.
Авторы публикации - группа ученых во главе с Бинвэем Лу (Bingwei Lu) из Стэнфордского университета в США - впервые выявили причины, вызывающие перепроизводство в этих клетках, называемых дофаминэргическими, определенного типа белков, которые и приводят к их массовой гибели. Этот тип белковых молекул важен на стадии роста организма, кода происходит активное деление нервных клеток. Во взрослом организме, имеющем уже сформировавшиеся и не делящиеся нервные клетки, эти белки являются избыточными.
Как показали ученые, к перепроизводству этих белков приводят нарушения в работе специфических молекул, так называемых микроРНК, которые оказывают влияние на работу клеточного аппарата белкового синтеза. Эти молекулы, открытые совсем недавно, являются очень короткими цепочками РНК, не несущими на себе какой-либо информации. Их функции в организме еще до конца не установлены, однако ученым уже известно, что, присоединяясь к другому типу РНК - информационным или матричным РНК (мРНК, иРНК ), несущим на себе информацию о строении белковых молекул, которые клетке необходимо синтезировать, - мРНК оказывают влияние на ход этого синтеза и могут его либо замедлять, либо ускорять.
В своей работе с модельными животными - мухами дрозофилами, несущими в своей ДНК мутации, наиболее часто встречающиеся у людей с прогрессирующей болезнью Паркинсона, - ученые выявили два конкретных белка, перепроизводство которых могло вызывать гибель дофаминэргических клеток. После этого ученые, базируясь на структуре этих молекул, определили типы микроРНК, способные оказывать влияние на ход их синтеза в клетке. В ходе дальнейших работ исследователи сумели показать, что влияние на активность этих микроРНК, называемых let-7 и miR-184, сказывается на интенсивности синтеза белковых молекул в клетке. Если эту активность снизить, то прежде выявленные белковые молекулы начинают производиться в клетках ускоренными темпами, что приводит к дегенерации дофаминэргических клеток и проявлению у мушек признаков развития болезни Паркинсона.
Кроме того, ученые показали, что мутация, имевшаяся у экспериментальных мушек и встречающаяся у больных болезнью Паркинсона, приводит к неправильной работе одного из ферментов в клетке, который и затрагивает механизм работы микроРНК.
"Это первая исследовательская работа, которая позволила проявить ключевую роль микроРНК в нейродегенеративном заболевании", - сказал Лу, слова которого приводит пресс-служба Медицинского центра Стэнфордского университета.
Ученые полагают, что им потребуется от пяти до десяти лет на то, чтобы разработать лекарство, предотвращающее гибель дофаминэргических клеток и развитие симптомов паркинсонизма. Уже сейчас в фармацевтических компаниях проходят тесты новых противораковых препаратов, некоторые из которых после определенной модификации могут быть использованы и для борьбы с болезнью Паркинсона, так как воздействуют на те же самые белковые молекулы.
Авторы публикации - группа ученых во главе с Бинвэем Лу (Bingwei Lu) из Стэнфордского университета в США - впервые выявили причины, вызывающие перепроизводство в этих клетках, называемых дофаминэргическими, определенного типа белков, которые и приводят к их массовой гибели. Этот тип белковых молекул важен на стадии роста организма, кода происходит активное деление нервных клеток. Во взрослом организме, имеющем уже сформировавшиеся и не делящиеся нервные клетки, эти белки являются избыточными.
Как показали ученые, к перепроизводству этих белков приводят нарушения в работе специфических молекул, так называемых микроРНК, которые оказывают влияние на работу клеточного аппарата белкового синтеза. Эти молекулы, открытые совсем недавно, являются очень короткими цепочками РНК, не несущими на себе какой-либо информации. Их функции в организме еще до конца не установлены, однако ученым уже известно, что, присоединяясь к другому типу РНК - информационным или матричным РНК (мРНК, иРНК ), несущим на себе информацию о строении белковых молекул, которые клетке необходимо синтезировать, - мРНК оказывают влияние на ход этого синтеза и могут его либо замедлять, либо ускорять.
В своей работе с модельными животными - мухами дрозофилами, несущими в своей ДНК мутации, наиболее часто встречающиеся у людей с прогрессирующей болезнью Паркинсона, - ученые выявили два конкретных белка, перепроизводство которых могло вызывать гибель дофаминэргических клеток. После этого ученые, базируясь на структуре этих молекул, определили типы микроРНК, способные оказывать влияние на ход их синтеза в клетке. В ходе дальнейших работ исследователи сумели показать, что влияние на активность этих микроРНК, называемых let-7 и miR-184, сказывается на интенсивности синтеза белковых молекул в клетке. Если эту активность снизить, то прежде выявленные белковые молекулы начинают производиться в клетках ускоренными темпами, что приводит к дегенерации дофаминэргических клеток и проявлению у мушек признаков развития болезни Паркинсона.
Кроме того, ученые показали, что мутация, имевшаяся у экспериментальных мушек и встречающаяся у больных болезнью Паркинсона, приводит к неправильной работе одного из ферментов в клетке, который и затрагивает механизм работы микроРНК.
"Это первая исследовательская работа, которая позволила проявить ключевую роль микроРНК в нейродегенеративном заболевании", - сказал Лу, слова которого приводит пресс-служба Медицинского центра Стэнфордского университета.
Ученые полагают, что им потребуется от пяти до десяти лет на то, чтобы разработать лекарство, предотвращающее гибель дофаминэргических клеток и развитие симптомов паркинсонизма. Уже сейчас в фармацевтических компаниях проходят тесты новых противораковых препаратов, некоторые из которых после определенной модификации могут быть использованы и для борьбы с болезнью Паркинсона, так как воздействуют на те же самые белковые молекулы.