Люди, у которых болезнь Паркинсона развивается раньше 50 лет, могли родиться с уже пораженными клетками мозга, которые не обнаруживались в течение десятилетий.
Ученые из Института регенеративной медицины медцентра Cedars-Sinai в статье, опубликованной в Nature Medicine, утверждают, что ранний Паркинсон — возможно, врожденное заболевание.
Это нейродегенеративное заболевание, как правило, поражает пожилых людей, и симптоматика нарастает довольно медленно. При паркинсонизме нейроны мозга, вырабатывающие дофамин, повреждаются и гибнут. Дофамин в том числе определяет способность координировать движения мышц, что и определяет широко известные симптомы заболевания: медлительность, жесткость мышц, тремор и потерю равновесия. В большинстве случаев точная причина нейронной недостаточности неясна, и нет никакого известного лечения первопричины — только облегчение симптомов.
Хотя большинству пациентов на момент постановки диагноза 60 или более лет, около 10% больных моложе: от 21 до 50 лет. Новое исследование фокусируется именно на этих молодых больных.
Команда вырастила специальные стволовые клетки, известные как индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (ИПСК), из тканей молодых пациентов с болезнью Паркинсона. Специальный процесс позволяет создавать из взрослых клеток неполностью дифференцировавшиеся клетки. Эти ИПСК могут затем производить любой тип клеток человеческого тела, генетически идентичных собственным клеткам пациента. Команда использовала ИПСК для получения дофаминовых нейронов у каждого пациента, а затем культивировала их в пробирке и анализировала функции нейронов.
«Наша методика подарила нам “окно в прошлое”, чтобы увидеть, насколько хорошо дофаминовые нейроны могли функционировать с самого начала жизни пациента», — поясняет старший автор работы доктор Клайв Свендсен.
Таким образом, исследователи обнаружили две ключевые аномалии дофаминовых нейронов: накопление белка альфа-синуклеина, который встречается при большинстве форм болезни Паркинсона, — и сбой работы лизосом — клеточных структур, которые действуют как «мусорные баки» для клеток, чтобы те могли избавляться от лишних белков.
По всей видимости, первое — непосредственное следствие второго.
«То, что мы видим при использовании этой новой модели, — это самые первые признаки болезни Паркинсона. Похоже, дофаминовые нейроны у этих людей могут продолжать неправильно обрабатывать альфа-синуклеин в течение 20 или 30 лет, вызывая появление симптомов Паркинсона», — поясняет Свендсен.
Авторы работы надеются, что построенная ими с помощью ИПСК модель развития болезни может помочь при тестировании ряда лекарств. Если расчеты окажутся верны, нарушения, вызываемые болезнью, можно было бы «починить».
Ученые обнаружили, что уже существующее и одобренное для лечения предраковых состояний кожи действующее вещество — PEP005 — уменьшало уровень альфа-синуклеина как в дофаминовых нейронах in vitro, так и у лабораторных мышей.
Препарат противодействовал и другой аномалии, которую авторы обнаружили в дофаминовых нейронах пациентов, — повышению уровня активной версии фермента, называемого протеинкиназой С: правда, механизм того, как этот фермент работает на благо Паркинсона и против пациента, пока не ясен.
Следующие исследования должны создать доступную форму лекарства, которую можно будет вывести на стадию клинических испытаний на людях. Пока речь идет о лечении или предотвращении болезни Паркинсона у молодых пациентов, но в будущем ученые проверят, насколько их выводы применимы для других форм заболевания.