Niedawno opublikowane badanie przeprowadzone przez naukowców z University of Arizona Health Sciences wykazało, że niewielkie białko o nazwie PNA5 wydaje się mieć ochronny wpływ na komórki mózgowe, co może prowadzić do leczenia objawów poznawczych choroby Parkinsona i powiązanych zaburzeń.
Choroba Parkinsona, zaburzenie neurologiczne najbardziej znane z powodowania drżenia, sztywności, powolnego ruchu i słabej równowagi, powoduje również objawy poznawcze, które mogą prowadzić do demencji Parkinsona. Chociaż istnieją leki, które kontrolują objawy ruchowe choroby, nie ma skutecznych metod leczenia objawów poznawczych.
„Kiedy u pacjentów diagnozuje się chorobę Parkinsona, od 25% do 30% z nich ma już łagodne zaburzenia poznawcze. W późniejszych stadiach choroby od 50% do 70% pacjentów skarży się na problemy poznawcze” – mówi dr Lalitha Madhavan, profesor neurologii na University of Arizona College of Medicine w Tucson. „Smutne jest to, że nie mamy jasnego sposobu leczenia pogorszenia funkcji poznawczych lub demencji w chorobie Parkinsona”.
Zespół badawczy kierowany przez Madhavana, we współpracy z dr Torstenem Falkiem, profesorem neurologii, bada PNA5, który został opracowany przez dr Meredith Hay, profesora fizjologii. Niedawno opublikowali oni artykuł w Experimental Neurology pokazujący, że w modelu zwierzęcym PNA5 wydaje się mieć ochronny wpływ na komórki mózgowe.
„Dzięki PNA5 celujemy w objawy poznawcze, ale w szczególności staramy się zapobiegać dalszej degeneracji” – powiedział dr Kelsey Bernard, badacz podoktorancki w Madhavan Lab i pierwszy autor badania. „Idąc drogą ochronną, możemy mieć nadzieję, że zapobiegniemy dalszemu pogorszeniu funkcji poznawczych”.
Ograniczanie stanu zapalnego
Przyczyny chorób neurodegeneracyjnych są w dużej mierze tajemnicze, ale obecnie uważa się, że wiążą się one ze stanem zapalnym, normalną funkcją układu odpornościowego, która jest zwykle krótkotrwała w odpowiedzi na infekcje lub rany. Jeśli jednak stan zapalny staje się przewlekły, może wyrządzić trwałe szkody.
Bernard powiedział, że stan zapalny odgrywa znaczącą rolę w chorobie Parkinsona, gdy komórki mikrogleju, specyficzne komórki odpornościowe w mózgu, wchodzą w stan doładowania.
„Normalnie mikroglej szuka takich zagrożeń jak wirusy lub urazy i wydziela substancje, które blokują uszkodzenia” – powiedziała. “W chorobie Parkinsona, gdy są stale aktywowane, komórki mikrogleju mogą rozprzestrzeniać dalsze uszkodzenia otaczającej tkanki. To właśnie widzimy w mózgach chorych na Parkinsona, szczególnie w regionach związanych z pogorszeniem funkcji poznawczych”.
Zespół odkrył, że te doładowane komórki mikrogleju zalewały swoje otoczenie substancją chemiczną wywołującą stan zapalny, co potwierdza wcześniejsze badania łączące tę substancję chemiczną ze stanem poznawczym.
„Ta zapalna substancja chemiczna może bezpośrednio oddziaływać z neuronami w regionie mózgu ważnym dla uczenia się i pamięci” – powiedział Bernard.
Po leczeniu PNA5 naukowcy zaobserwowali spadek poziomu zapalnej substancji chemicznej we krwi, co korelowało ze zmniejszoną utratą komórek mózgowych. Naukowcy uważają, że PNA5 hamuje nadmiernie aktywną odpowiedź immunologiczną komórek mikrogleju i zbliża ją do normalnego stanu.
Naukowcy mają nadzieję, że hamując produkcję tej zapalnej substancji chemicznej, PNA5 może chronić mózg.
Rozszerzenie dostępnych opcji leczenia
Opracowując PNA5, Hay, we współpracy z dr Robinem Poltem, profesorem chemii i biochemii w U of A’s College of Science, wprowadził niewielkie poprawki do struktury substancji chemicznej, którą organizm naturalnie wytwarza, zwiększając jej zdolność do przedostawania się do mózgu i pozostawania tam dłużej. Hay bada potencjał PNA5 w leczeniu innych rodzajów demencji, takich jak demencja naczyniowa i choroba Alzheimera.
„Został już wypróbowany i przetestowany w innych modelach, co napawa mnie większym optymizmem” – powiedziała Madhavan, która wraz z Poltem i Hayem jest członkiem BIO5 Institute.
Madhavan powiedziała, że ma nadzieję, że badania zespołu nad PNA5 ostatecznie doprowadzą do opracowania leku, który osoby z chorobą Parkinsona będą mogły przyjmować w celu złagodzenia objawów poznawczych, choć nadal mogą potrzebować innych leków w celu kontrolowania objawów ruchowych.
„Myślę o tym jak o trybiku w kole – będą inne leki, które będą wspierać inne aspekty choroby Parkinsona. Przyjmowanie wielu leków nigdy nie jest przyjemne, ale jest to złożona choroba i mogą istnieć tylko złożone rozwiązania” – powiedziała. „Piękno mózgu polega na wzajemnych powiązaniach, ale to również zwiększa złożoność”.
Naukowcy stwierdzili, że ich kolejne kroki to przeprowadzenie dalszych badań w celu zidentyfikowania biomarkerów, udoskonalenia dawek, zbadania różnic płciowych i ustalenia, w jaki sposób 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.
Źródło: Experimental Neurology
DOI: 10.1016/j.expneurol.2024.114926
