Давно известно, что недостаток нейромедиатора дофамина у людей играет роль в развитии болезни Паркинсона. Также известно, что мутации в белке, называемом паркин, вызывают наследственную форму болезни Паркинсона.
Теперь ученые Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, сообщая в январе. 31 выпуск журнала Neuroscience объединил эти два. Используя новую модель болезни Паркинсона, которую они разработали на простой дрозофиле (плодовой мушке), исследователи впервые показали, что мутированная форма гена паркина человека, встроенная в дрозофилу, конкретно приводит к гибели дофаминергических клеток, что в конечном итоге приводит к болезни Паркинсона. -подобная двигательная дисфункция на лету. Таким образом, взаимодействие мутантного паркина с дофамином может быть ключом к пониманию причины семейной болезни Паркинсона – болезни Паркинсона, которая передается в семьях.
Традиционно считается, что паркин является рецессивным, что означает, что для выявления клинических признаков болезни Паркинсона требовались две копии мутировавшего гена. Но исследователи во главе с Джорджем Джексоном, М.D., Ph.D., Доцент кафедры неврологии Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и старший научный сотрудник Института нейробиологии и поведения человека им. Семела в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе хотели посмотреть, смогут ли они заставить белок действовать доминирующим образом, поэтому они поместили только одну копию мутации в свою модель мух. Результатом стала смерть нейронов, которые используют дофамин, нейромедиатор, долгое время участвовавший в болезни Паркинсона.
"Мы помещали мутантный паркин во все виды тканей и в разные типы нейронов, и он был токсичным только для тех, которые использовали дофамин," Джексон сказал. "Никто не показал такой степени специфичности в отношении дофаминергических нейронов."
Наличие генетической модели болезни Паркинсона (БП) у плодовой мухи позволит исследователям проводить массовые исследования или "экраны," генов, чтобы найти новые пути – сети взаимодействующих белков, которые выполняют биологические функции – которые контролируют выживание этих дофаминергических нейронов.
"Поскольку многие из этих путей, регулирующих выживание и смерть клеток, сохраняются эволюцией на всем пути от мух до человека," сказал Джексон, "если мы найдем эти гены на лету, они могут стать новыми терапевтическими мишенями для лечения болезни Паркинсона у людей."
Исследователи изучили результаты не только с генетической точки зрения, но и с точки зрения поведения. Чтобы измерить прогрессирование болезни Паркинсона на лету, они разработали небольшую серию вращающихся стеклянных цилиндров, которые они назвали "летать ротарод." Здоровая муха, помещенная внутри полого цилиндра, просто цеплялась бы за стену во время медленной петли на 360 градусов. Но мухи с болезнью Паркинсона упадут, в зависимости от прогрессирования болезни. Исследователи использовали инфракрасные лучи, чтобы измерить время их падения.
Исследователи также планируют использовать свою модель мух для тестирования библиотеки из примерно 5000 лекарственных соединений, одобренных Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов, чтобы увидеть, какие из них могут остановить прогрессирование болезни. Если они найдут тот, который работает, такое соединение, которое может служить своего рода скелетом для других терапевтических препаратов, затем можно будет протестировать на моделях мышей и, в конечном итоге, на людях.
Хотя у неспециалистов могут возникнуть проблемы с пониманием того, как простая плодовая мушка может иметь последствия для людей, Джексон сказал, что благодаря биологическому сходству между видами, "суть того, что мы делаем, заключается в том, что если мы что-то находим, то, в конечном счете, мы можем исследовать их на людях."
Источник: UCLA