Prin profilarea transcriptomică a peste 300.000 de celule din substanţa neagră (substantia nigra) umană, o parte a creierului care ajută la controlul mişcărilor corpului, cercetătorii de la Mount Sinai, din New York, Statele Unite, au identificat un tip nou de neuron care prezintă vulnerabilitate în boala Parkinson şi nu a fost descris anterior în această patologie. Această nouă descoperire ar putea ajuta la explicarea complexităţii simptomelor bolii şi ar putea direcţiona dezvoltarea de noi terapii.
Patologia bolii Parkinson se caracterizează prin pierderea neuronilor dopaminergici în substantia nigra. Până acum nu era clar dacă şi alte tipuri de celule în afară de neuronii din această regiune a creierului prezintă vulnerabilitate în boala Parkinson.
Prin profilarea transcriptomică a 315.867 de nuclee unice de înaltă calitate în substantia nigra de la persoane cu şi fără Parkinson, echipa de la Mount Sinai a identificat grupuri de celule reprezentând diferite tipuri de neuroni, glia, celule endoteliale, pericite, fibroblaste şi celule T şi a investigat modificările dependente de tipul de celule în expresia genelor în boala Parkinson.
În special, un grup unic de neuroni marcat de expresia RIT2, o genă de risc pentru Parkinson, a prezentat, de asemenea, vulnerabilitate în boala Parkinson.
Echipa a validat această descoperire umană a neuronilor îmbogăţiţi cu RIT2 atât în organoizi mezencefalici, cât şi în substantia nigra a şoarecilor.
Rezultatele demonstrează semnături transcriptomice distincte ale neuronilor îmbogăţiţi cu RIT2 în substantia nigra umană şi implică o expresie redusă a RIT2 în patogeneza bolii Parkinson.
Recentul studiu clarifică diversitatea tipurilor de celule, inclusiv a neuronilor dopaminergici, în substantia nigra şi complexitatea modificărilor moleculare şi celulare asociate cu patogeneza bolii Parkinson.
Studiul stabileşte un atlas transcriptomic al substanţei negre umane la o rezoluţie de o singură celulă şi delimitează peisajul modificărilor moleculare şi celulare în boala Parkinson.
Acesta nu numai că oferă o resursă valoroasă pentru compoziţia şi structurile moleculare şi celulare ale substanţei negre umană, dar prezintă, de asemenea, o oportunitate fără precedent de a înţelege în profunzime mecanismele patogene, de a identifica ţinte terapeutice cheie şi de a dezvolta biomarkeri clinici pentru boala Parkinson, scriu autorii în conclusiile lor.
În studiu, cercetătorii au studiat ţesutul cerebral postmortem de la pacienţii cu boala Parkinson, organoizi derivaţi din celule stem umane şi modele animale.
Vârsta medie a creierelor postmortem a fost de 81 de ani.
„Am fost surprinşi să descoperima un tip de neuron cu vulnerabilitate în boala Parkinson care nu a fost niciodată descris până acum", a declarat dr. Zhenyu Yue de la Mount Sinai despre această cercetare.
Cercetătorii au studiat şi neuronii dopaminergici rămaşi în stadii avansate ale bolii pentru a identifica indicii asupra modului în care aceştia se adaptează şi supravieţuiesc, în timp ce marea majoritate a neuronilor dopaminergici sunt pierduţi.
La fel de semnificativă este şi identificarea modificărilor moleculare în diferite tipuri de celule cerebrale în boala Parkinson.
Aceste descoperiri oferă nu numai o perspectivă profundă asupra mecanismelor patogene care stau la baza bolii, ci şi ţinte terapeutice vitale pentru această boală devastatoare, scriu autorii, care precizează că studiul ajută la rezolvarea unei probleme fundamentale în abordarea bolilor cerebrale prin desluşirea diversităţii şi naturii unice a celulelor din creier.
Studiul a fost publicat recent, în luna ianurie în revista Science Advances.
