Novi pretklinički model nudi jedinstvenu platformu za proučavanje procesa Parkinsonove bolesti i predlaže relativno lak metod za otkrivanje bolesti kod ljudi, prema novoj studiji koju su vodili istraživači Veill Cornell Medicine.
U studiji, objavljenoj 23. jula u časopisu Nature Communications, istraživači pokazuju da izbacivanje ključne komponente uključene u transport proteina u ćelijama štapića miševa koji osete svetlost dovodi do akumulacije u retini agregata proteina koji se naziva alfa-sinuklein pronađen u pacijenti sa Parkinsonovom bolešću.
„Ovo je zaista jedinstven model koji uključuje patologiju koja više liči na ljudsku Parkinsonovu bolest nego na ono što vidimo na drugim modelima miševa“, rekla je dr Ching-Hva Sung, Betti Neuvirth Lee i Chilli profesor istraživanja matičnih ćelija i profesor ćelija biologije u oftalmologiji i ćelijske i razvojne biologije na Veill Cornell Medicine.
Prvi autori studije bili su dr. Cheng Fu, Nan Iang, Nobuiuki Nakajima i Satoshi Iraha, svi postdoktorski istraživači u Sung laboratoriji tokom studije, i dr Jen-Zen Chuang, vanredni profesor istraživanja ćelijske biologije u oftalmologiji u Veill Cornell Medicine. Dr Neeta Roi, docent za istraživanje neuronauke u oftalmologiji na Veill Cornell Medicine, takođe je doprinela studiji.
Parkinsonova bolest, druga najčešća neurodegenerativna bolest posle Alchajmerove, pogađa oko milion Amerikanaca, a dijagnostikuje se u Sjedinjenim Državama po stopi od oko 90.000 novih slučajeva godišnje. Iako je popularno poznat kao poremećaj pokreta, njegovi efekti na mozak i telo su široko rasprostranjeni i mogu uključivati rane probleme sa vidom, demenciju, poremećaje spavanja i smanjenu funkciju creva.
Za ovu studiju, istraživači su konstruisali miševe kojima nedostaje gen za protein koji se zove VPS35 samo u ćelijama štapića, glavnim neuronima mrežnjače koji osećaju svetlost. VPS35 je poznat po tome što pomaže ćelijama da distribuiraju molekule do njihovih odgovarajućih odredišta, uključujući slanje abnormalnih proteina na razgradnju. Mutacija gena VPS35 povezana je sa porodičnim oblikom Parkinsonove bolesti.
Istraživači su primetili da su čak i kod mladih miševa štapići kojima nedostaje VPS35 ubrzo izgubili sinapse – tačke veze sa drugim neuronima – što je rezultiralo oštećenjem vida sličnim onima koji se vide kod pacijenata sa Parkinsonovom bolešću.
Počeli su da se formiraju agregati alfa-sinukleina, i na kraju, kako su zahvaćeni štapići počeli da umiru, mišje retine su pokazale velike, nerastvorljive inkluzije koje su izgledale kao Levijeva tela, koja sadrže agregate alfa-sinukleina i jedan su od klasičnih patoloških znakova Parkinsonove bolesti. .
Kao deo studije, istraživači su pratili interakcije VPS35 sa drugim proteinima i pronašli dokaze da on deluje ne samo u odlaganju agregiranog alfa-sinukleina, već i u sprečavanju njegove agregacije.
„Mislimo da ovo objašnjava zašto smo videli tako snažan efekat izbacivanja ovog proteina“, rekao je dr Sung.
Rezultati sugerišu da bi novi model mogao biti veoma koristan za proučavanje mehanizama bolesti i testiranje potencijalnih terapija, dodala je ona. Prednosti modela uključuju proces bolesti koji se brzo razvija i odsustvo bilo kakve veštačke modifikacije alfa-sinukleina miševa — za razliku od postojećih modela koji pokreću patologiju koristeći višak, mutantne ili nemišje oblike proteina.
Nalazi sa novim modelom takođe ukazuju na potencijalnu novu strategiju za otkrivanje Parkinsonove bolesti. Čak i kod tromesečnih miševa kojima nedostaje VPS35 sa štapićastim ćelijama, istraživači su mogli da koriste standardni oftalmološki uređaj nazvan fundoskop da bi posmatrali svetle tačke „autofluorescencije“ uzrokovane molekulima zvanim lipofuscin, koji se povezuju sa agregatima alfa-sinukleina. Dr Sung i njeni međunarodni lekari saradnici trenutno planiraju kliničko ispitivanje ovog pristupa.
Dr Sung takođe planira da istraži upotrebu VPS35-nokaut miševa za proučavanje Alchajmerove bolesti, pošto su mutacije VPS35 takođe povezane sa tom bolešću.
„Ovo je početak onoga što očekujemo da će biti veoma zanimljivo istraživanje“, rekao je dr Sung.
