Parkinson hastalığı ve Lewy cisimcikli demans, nöral ölüme bağlı beyin fonksiyon bozukluğu ile karakterizedir. Bir dönüm noktası yeni bir çalışma, nöron hasarı – alfa-sinüklein proteini – ana nöbeti nöronlara nasıl zarar verdiğini belirlemiştir.
Parkinson hastalığı, motor fonksiyon bozukluğu ve fiziksel denge hissi ile karakterize nörodejeneratif bir durumdur.
Semptomları beyin hücresi hasarı ve ölümden kaynaklanır, ayrıca Lewy cisimciğiyle (DLB) nörodejeneratif hastalık demansının bir özelliği de vardır.
DLB, Parkinson’un bozulmuş motor fonksiyonunu, ve Alzheimer hastalığının hafıza kaybı ve diğer bilişsel gerileme özelliklerine sahiptir.
Parkinson hastalığı olan kişiler de “Parkinson hastalığı demansı” adı verilen bir tür demans geliştirebilir.
Tüm bu hastalıklarda, “alfa-sinüklein” olarak adlandırılan bir proteinin yanlış yapılandırılması – yanlış yapılandırılması, beyin hücrelerinin sağlıklı işleyişine müdahale eden birikintilerin oluşmasına yol açar.
Tipik olarak, bu formlar, hipokampüste bulunan, öğrenme süreçlerinde önemli bir rol oynayan beyin bölgesi ve hafıza oluşumu ve hatırlanması gibi nöronlarda bulunur.
Yanlış katlanmış alfa-sinüklein protein agregatlarının nihayetinde beyin hücresi ölümüne ve dolayısıyla çeşitli bilişsel işlevlerin ağır bozulmasına yol açtığı bilinmesine rağmen, araştırmacılar şimdiye kadar bu sonuca götüren temel mekanizmaları anlamamışlardır.
Yeni bir çalışmada, Birmingham Üniversitesi Tıp Fakültesi’ndeki Alabama Üniversitesi’nde çalışan kıdemli araştırmacı Laura Volpicelli-Daley ve meslektaşları bu eksik içgörüyü aramaya karar verdiler.
Günümüzde dergide yayınlanmış olan makaleleri, alfa-sinüklein agregatlarının oluşmasından ve nöral ölümden önce beyinde hücresel düzeyde hangi değişikliklerin gerçekleştiğini açıklar.
Volpicelli-Daley ve meslektaşları bulgularının sonuç olarak demansa yol açabilecek nöral hasarı önleyebilecek hatta tersine çevirebilecek iyileştirici tedavilere yol açabileceğini ümit etmektedir.
Volpicelli-Daley, “Parkinson hastalığında motor fonksiyonunu iyileştirmek için levodopa verebilirsiniz, ancak motor olmayan semptomları durdurmak için hiçbir şey yok” diye açıklıyor.
Anormal nöral değişikliklerin haritalanması
Daha önceki bir çalışmada, Volpicelli-Daley ve ekibi o dönemde in vitro olarak yapay alfa-sinüklein birikimlerinin deneysel bir modelini geliştirmişler ve bu da bu hücrelerin beyin hücrelerindeki gelişimini simüle etmelerini sağlamıştır.
Yeni araştırmanın amacı için bilim adamları, farenin beyin hücrelerine tanıttıkları alfa-sinüklein agregatlarını elde etmek için bu tekniği uyguladılar.
Daha sonra, beyin hücresi ölümünün henüz tetiklenmediği bir nokta olan 7 günlük işarette hipokampal nöronlarda meydana gelen değişiklikleri incelediler.
Bu aşamada beyin hücrelerinin aksonlarında yüksek seviyelerde alfa-sinüklein vardı, projeksiyonlar nöronlar arasında bilgi taşıyan elektriksel dürtülerin gönderilmesiyle görevlendirildi.
Volpicelli-Daley ve meslektaşlarının buldukları, alfa-sinüklein agregatlarının hipokampal nöronların “iletişim mekanizmaları” içinde garip hatalara yol açtığıydı.
Böylece hem beyin hücrelerinin presinaptik (sinyal ileten) hem de postsinaptik (sinyal alma) terminallerinde anormal aktivite vardı. Ve bu değişiklikler nörodejenerasyondan önce bir süre sonra hücre ölümüyle tetiklendi.
Volpicelli-Daley, “Öldükten önce nöronlarla bir şeyler oluyor” diyor ve ekliyor: “Presinaptik terminalde nörotransmitter olarak adlandırılan kimyasalları salgılayan nöronun bölgesinde daha fazla aktivite var.
“Öte yandan,” diye devam ediyor, “söz konusu sindirimsel aktiviteyi azalttı, bu serbest bırakılan kimyasalların haberci sistemleri harekete geçirdiği komşu nöronun yeri”, “nöronlarda plastisite olduğunu, yani” nöronlar artan aktiviteye uyum sağlıyor. “
Volpicelli-Daley’in açıkladığı gibi, “Zaman içinde bu anormal aktivite nihayetinde nöron ölümüne yol açabilir” diye iyi bir işaret değildir.
‘Çığır açan bir çalışma’
Ancak araştırmacıların çalışmaları bu keşiflerle bitmiyor. Üst düzey yazar (hala gizemli) alfa-sinüklein ile ilgili daha fazla araştırma yapılması gerektiğini ve tipik olarak beyin hücrelerinin çalışmasında oynadığı rolü not eder.
“Bir sonraki adım,” diyor Volpicelli-Daley, “alfa-synuclein presinaptik aktiviteyi nasıl arttırdığına ve bu nöron bölmesinde alfa-sinüklein fonksiyonunun bir kaybı olup olmadığına bakacak veya toksik alfa-sinüklein agregatlarının oluşmasından kaynaklanacaktır. .”
Bu araştırmanın diğer üst düzey araştırmacısı olan Jeremy Herskowitz, ekibin çalışmasının Parkinson hastalığı ve bunama araştırması manzarasında yeni bir dönüm noktası olduğunu öne sürüyor.
“Bu, çığır açan bir çalışmadır ve toksik alfa-sinükleinlerin bellek nöronlarının yapısını ve fizyolojisini nasıl etkilediği ile ilgili kritik ve daha önce zorlaşan soruları ele alan ilklerden biridir.”
Jeremy Herskowitz
