Болезнь Паркинсона может начаться до рождения

Болезнь Паркинсона может начаться до рождения

Согласно новым исследованиям Cedars-Sinai, люди, у которых болезнь Паркинсона развивается до 50 лет, могли родиться с беспорядочными клетками головного мозга, которые не обнаруживались в течение десятилетий. Исследование указывает на препарат, который потенциально может помочь исправить эти болезненные процессы.

Паркинсонизм возникает, когда нейроны мозга, вырабатывающие дофамин, вещество, которое помогает координировать движения мышц, становятся поврежденными или умирают. Симптомы, которые ухудшаются с течением времени, включают в себя медлительность, жесткие мышцы, тремор и потерю равновесия. В большинстве случаев точная причина нейронной недостаточности неясна, и нет никакого известного лечения.

По крайней мере, 500 000 человек в США каждый год диагностируют болезнь Паркинсона, и заболеваемость растет. Хотя большинству пациентов на момент постановки диагноза 60 или более лет, около 10% находятся в возрасте от 21 до 50 лет. Новое исследование, опубликованное в журнале Nature Medicine , фокусируется на этих молодых пациентах.

«Заболевание Паркинсона в молодости особенно душераздирающе, потому что поражает людей в самом расцвете сил», – говорит Мишель Тальяти, доктор медицинских наук, директор Программы расстройств движения, вице-председатель и профессор кафедры неврологии в Cedars-Sinai. «Это захватывающее новое исследование дает надежду, что однажды мы сможем обнаружить и принять меры на раннем этапе, чтобы предотвратить эту болезнь у людей из группы риска». Тальяти был соавтором исследования.

Для проведения исследования исследовательская группа создала особые стволовые клетки, известные как индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (ИПСК), из клеток пациентов с болезнью Паркинсона, возникшей у молодых пациентов. Этот процесс вовлекает взрослые клетки крови «вовремя» в примитивное эмбриональное состояние. Эти ИПСК могут затем производить любой тип клеток человеческого тела, все генетически идентичны собственным клеткам пациента. Команда использовала ИПСК для получения дофаминовых нейронов у каждого пациента, а затем культивировала их в чашке и анализировала функции нейронов.

«Наша методика дала нам окно в прошлое, чтобы увидеть, насколько хорошо нейроны дофамина могли функционировать с самого начала жизни пациента», – сказал Клайв Свендсен, доктор философии, директор Института регенеративной медицины Совета управляющих Cedars-Sinai и профессор биомедицинских наук и медицины в Сидарс-Синай. Он был старшим автором исследования.

Исследователи обнаружили две ключевые аномалии дофаминовых нейронов в чашке:

  • Накопление белка называется альфа-синуклеином, который встречается при большинстве форм болезни Паркинсона.
  • Работающие со сбоями лизосомы, клеточные структуры, которые действуют как “мусорные баки” для клетки, чтобы сломаться и избавиться от белков. Эта неисправность может привести к накоплению альфа-синуклеина.

«То, что мы видим при использовании этой новой модели, – это самые первые признаки болезни Паркинсона», – сказал Свендсен. «Похоже, что дофаминовые нейроны у этих людей могут продолжать неправильно обрабатывать альфа-синуклеин в течение 20 или 30 лет, вызывая появление симптомов Паркинсона».

Исследователи также использовали свою модель iPSC для тестирования ряда лекарств, которые могли бы обратить вспять наблюдаемые нарушения. Они обнаружили, что одно лекарство, PEP005, которое уже одобрено Управлением по контролю за продуктами и лекарствами для лечения предраковых состояний кожи, уменьшало повышенные уровни альфа-синуклеина как в нейронах допамина в чашке, так и в лабораторных мышах.

Препарат также противодействовал другой аномалии, которую они обнаружили в нейронах допамина пациентов – повышенные уровни активной версии фермента, называемого протеинкиназой С, – хотя роль этой версии фермента в болезни Паркинсона не ясна.

Что касается следующих шагов, Тальяти сказал, что команда планирует исследовать, каким образом PEP005, в настоящее время доступный в форме геля, может доставляться в мозг для потенциального лечения или предотвращения болезни Паркинсона, возникшей у молодых пациентов. Команда также планирует провести дополнительные исследования, чтобы определить, существуют ли отклонения, обнаруженные в исследовании нейронов у пациентов с ранним началом болезни Паркинсона, и в других формах болезни Паркинсона.

«Это исследование является ярким примером того, как врачи и исследователи из разных дисциплин объединяют усилия для создания переводческой науки, способной помочь пациентам», – сказал Шломо Мелмед, MB, ChB, исполнительный вице-президент по академическим вопросам и декан медицинского факультета в Cedars-Sinai. «Эта важная работа стала возможной благодаря двойному руководству« Сидарс-Синай »как выдающегося академического учреждения и выдающейся больницы».

Со-первыми авторами исследования были докторант Александр Лаперле, доктор философии, и ученые проекта Самуэль Сэнс, доктор философии, и Нур Юсер, доктор философии, все из лаборатории Свендсена. Помимо Института регенеративной медицины и неврологии в исследовании приняли участие Отдел биомедицинских наук, Центр биоинформатики и функциональной геномики, Институт сердца Смидта, Институт комплексного лечения им. Сэмюэля Ошина и Научно-исследовательский отдел иммунологии в Сидарс-Синай, а также UCLA.


Источник истории:

Материалы предоставлены Cedars-Sinai Medical Center . Примечание: содержание может быть отредактировано по стилю и длине.


Ссылка на журнал :

  1. А. Х. Лаперле, С. Сансес, Н. Юцер, В. Я. Дардов, В. Я. Гарсия, Р. Хо, А. Н. Фултон, М. Р. Джонс, К. М. Роксас, П. Авалос, Д. Вест, М. Г. Бануэлос, З. Шу, Р. Мурали, Н. Т. Maidment, JE Van Eyk, M. Tagliati, CN Svendsen. ИПСК-моделирование болезни Паркинсона с ранним началом выявляет молекулярную характеристику заболевания и новых терапевтических кандидатов . Медицина Природы , 2020; DOI: 10.1038 / s41591-019-0739-1