Badanie przeprowadzone na Uniwersytecie w Arizonie pokazuje, że białko PNA5 pomaga chronić komórki mózgowe, oferując obiecującą możliwość leczenia objawów poznawczych w chorobie Parkinsona – chorobie, która obecnie nie posiada skutecznych terapii poznawczych.
Choroba Parkinsona jest zaburzeniem neurologicznym znanym przede wszystkim z powodowania drżenia, sztywności, spowolnienia ruchu i zaburzeń równowagi. Jednak powoduje również objawy poznawcze, które mogą prowadzić do otępienia Parkinsona. Chociaż dostępne są leki łagodzące objawy motoryczne choroby, obecnie nie ma skutecznego leczenia jej objawów poznawczych.
„Kiedy u pacjentów diagnozuje się chorobę Parkinsona, od 25% do 30% ma już łagodne zaburzenia funkcji poznawczych. W miarę jak zaburzenie postępuje w późniejsze stadia, od 50% do 70% pacjentów skarży się na problemy poznawcze” – stwierdziła Lalitha Madhavan, lekarz medycyny, profesor nadzwyczajny neurologii na University of Arizona College of Medicine – Tucson. „Smutne jest to, że nie mamy jasnego sposobu leczenia zaburzeń funkcji poznawczych lub demencji w chorobie Parkinsona”.
Spostrzeżenia badawcze na temat efektów ochronnych PNA5
Zespół naukowców kierowany przez Madhavana we współpracy z dr Torstenem Falkiem, profesorem neurologii, bada PNA5, który został opracowany przez dr Meredith Hay, profesor fizjologii. Niedawno opublikowali artykuł w Neurologia Eksperymentalna wykazując, że w modelu zwierzęcym PNA5 wydaje się mieć działanie ochronne na komórki mózgowe.
„Dzięki PNA5 skupiamy się na objawach poznawczych, ale w szczególności staramy się zapobiegać dalszemu zwyrodnieniu” – powiedział dr Kelsey Bernard, badacz ze stopniem doktora w Madhavan Lab i pierwszy autor badania. „Podążając drogą ochronną, możemy mieć nadzieję, że zapobiegniemy dalszemu pogorszeniu się funkcji poznawczych”.
Wybieranie zapalenia pleców
Przyczyny chorób neurodegeneracyjnych są w dużej mierze tajemnicze, ale obecnie uważa się, że mają one związek ze stanem zapalnym, normalną funkcją układu odpornościowego, która zwykle jest krótkotrwała w odpowiedzi na infekcje lub rany. Jeśli jednak zapalenie stanie się przewlekłe, może wyrządzić trwałe szkody.
Bernard powiedział, że zapalenie odgrywa znaczącą rolę w chorobie Parkinsona, gdy mikroglej, specyficzne komórki odpornościowe w mózgu, wchodzi w stan doładowania.
„Zwykle mikroglej szuka wirusów lub uszkodzeń i wydziela substancje, które blokują uszkodzenia” – powiedziała. „W chorobie Parkinsona mikroglej, gdy jest stale aktywowany, może powodować dalsze uszkodzenia otaczającej tkanki. To właśnie widzimy w mózgach osób cierpiących na chorobę Parkinsona, szczególnie w obszarach związanych z pogorszeniem funkcji poznawczych”.
Zespół odkrył, że te doładowane mikrogleje zalały swoje otoczenie zapalną substancją chemiczną, co potwierdza wcześniejsze badania łączące tę substancję chemiczną ze stanem poznawczym.
„Ta zapalna substancja chemiczna może bezpośrednio oddziaływać z neuronami w obszarze mózgu ważnym dla uczenia się i zapamiętywania” – powiedział Bernard.
Po leczeniu PNA5 badacze zaobserwowali spadek poziomu zapalnej substancji chemicznej we krwi, co koreluje ze zmniejszoną utratą komórek mózgowych. Stwierdzili, że wierzą, że PNA5 hamuje nadmiernie aktywną odpowiedź immunologiczną mikrogleju i przybliża ją do normalnego stanu.
Naukowcy mają nadzieję, że hamując produkcję tej zapalnej substancji chemicznej, PNA5 może chronić mózg.
Rozszerzanie możliwości leczenia
Opracowując PNA5, Hay, we współpracy z doktorem Robinem Poltem, profesorem chemii i biochemii w College of Science Uniwersytetu A, wprowadził drobne zmiany w strukturze substancji chemicznej wytwarzanej w naturalny sposób przez organizm, zwiększając jej zdolność do przedostawania się do mózgu i zostań tam na dłużej. Hay bada potencjał PNA5 w leczeniu innych typów demencji, takich jak demencja naczyniowa Alzheimera choroba.
„Zostało to już wypróbowane i przetestowane w innych modelach, co napawa mnie większym optymizmem” – powiedział Madhavan, który wraz z Poltem i Hayem jest członkiem Instytut BIO5.
Powiedziała, że ma nadzieję, że badania zespołu nad PNA5 ostatecznie doprowadzą do opracowania leku, który osoby cierpiące na chorobę Parkinsona będą mogły przyjmować w celu złagodzenia objawów poznawczych, choć nadal konieczne może być przyjmowanie innych leków w celu kontrolowania objawów motorycznych.
„Myślę o tym jak o trybie w kole — będą dostępne inne leki wspomagające inne aspekty choroby Parkinsona. Przyjmowanie wielu leków nigdy nie jest zabawne, ale jest to złożony stan i mogą być tylko złożone rozwiązania” – stwierdziła. „Piękno mózgu polega na wzajemnych powiązaniach, ale zwiększa to także złożoność”.
Naukowcy stwierdzili, że ich następnymi krokami będą dalsze badania w celu identyfikacji biomarkerów, udoskonalenia dawkowania, zbadania różnic między płciami i ustalenia, jak PNA5 może działać.
„Wydaje się, że PNA5 może w pewnym stopniu zatrzymać lub opóźnić postęp choroby Parkinsona i może poprawić zdrowie komórek mózgowych lub zapobiec ich obumieraniu” – powiedział Madhavan.
Publikacja była owocem badań doktoranckich Bernard, które przeprowadziła pod opieką starszych autorów Madhavana i Falka.
„Mózg jest najciekawszą częścią ciała” – powiedział Bernard. „Te komórki są fascynujące – co powoduje, że działają prawidłowo, a co powoduje, że działają nieprawidłowo”.
Odniesienie: „Glikopeptyd angiotensyny (1–7) PNA5 poprawia funkcje poznawcze w przewlekłym postępującym mysim modelu choroby Parkinsona poprzez modulację zapalenia układu nerwowego” Kelsey Bernard, Jesus A. Mota, Paige Wene, Mandi J. Corenblum, Juben L. Saez, Mitchell J. Bartlett, M. Leandro Heien, Kristian P. Doyle, Robin Polt, Meredith Hay, Lalitha Madhavan i Torsten Falk, 15 sierpnia 2024 r., Neurologia Eksperymentalna.
DOI: 10.1016/j.expneurol.2024.114926
Badania te były częściowo wspierane przez Fundację Michaela J. Foxa w ramach nagrody nr. MJFF 024922, Narodowe Instytuty Zdrowia pod nagrodą nr. T32 AG1081797 i stypendium Fundacji ARCS.
