Boala Parkinson este o tulburare neurodegenerativă caracterizată prin distrugerea unei populaţii specifice de neuroni: neuronii dopaminergici. O echipă de cercetători a studiat distrugerea neuronilor dopaminergici într-un studiu preclinic şi a identificat o proteină cheie care protejează împotriva acestei boli şi ar putea reprezenta o nouă ţintă terapeutică.
În boala Parkinson, degenerarea neuronilor dopaminergici previne transmiterea semnalelor care controlează mişcările musculare specifice şi duce la tremor, contracţii musculare involuntare sau probleme de echilibru caracteristice acestei patologii.
O echipă de la Universitatea din Geneva (UNIGE) a investigat distrugerea neuronilor dopaminergici folosind ca model de studiu musculiţa de fructe. Oamenii de ştiinţă au identificat o proteină cheie în aceste musculiţe şi la şoareci, care are un rol protector împotriva acestei boli şi ar putea reprezenta o nouă ţintă terapeutică. Cercetarea poate fi citită în revista Nature Communications.
În afară de formele rare, în care este implicată o singură genă, majoritatea cazurilor de Parkinson apar prin interacţiunea mai multor factori de risc genetici şi de mediu. Un element comun în debutul bolii îl reprezintă o disfuncţie a mitocondriilor în neuronii dopaminergici. Aceste mici fabrici din interiorul celulelor sunt responsabile pentru producţia de energie, dar şi pentru activarea mecanismelor de autodistrugere ale celulei atunci când aceasta se deteriorează.
O echipă de cercetători conduşi de prof. Emi Nagoshi, de la departamentul de genetică şi evoluţie din cadrul facultăţii de ştiinţe a UNIGE, au folosit musculiţa de fructe (drosophila), pentru a studia mecanismele de degenerare a neuronilor dopaminergici. Grupul a fost interesat în special de gena Fer2, a cărei omoloagă la om codifică o proteină care controlează expresia mai multor gene şi a cărei mutaţie ar putea duce la boala Parkinson prin mecanisme care nu sunt încă bine înţelese.
Într-un studiu anterior, echipa ştiinţifică a demonstrat că o mutaţie a genei Fer2 provoacă la drosophile deficienţe asemănătoare cu cele întâlnite şi în boala Parkinson, inclusiv o întârziere în iniţierea mişcării. Ei au mai observat şi defecte în forma mitocondriilor din neuronii dopaminergici, similare cu cele observate la pacienţii cu Parkinson.
Întrucât au descoperit că absenţa Fer2 provoacă afecţiuni asemănătoare bolii Parkinson, cercetătorii au testat să vadă dacă o creştere a cantităţii de Fer2 din celule ar putea avea un efect protector. Când musculiţele au fost expuse la radicalii liberi, celulele lor au suferit un stres oxidativ, ceea ce a dus la degradarea neuronilor dopaminergici. Totodată, oamenii de ştiinţă au putut observa că stresul oxidativ nu mai are niciun efect dăunător asupra musculiţelor atunci când acestea produc în exces Fer2, ceea ce a confirmat ipoteza rolului protector al acestei proteine.
„Am identificat şi genele reglate de Fer2 şi am văzut că acestea sunt implicate în principal în funcţiile mitocondriilor. Prin urmare, această proteină cheie pare să joace un rol crucial împotriva degenerării neuronilor dopaminergici ai musculiţelor, controlând nu doar structura mitocondriilor, ci şi funcţiile acestora“, explică Federico Miozzo, cercetător în cadrul departamentului de genetică şi evoluţie şi primul autor al studiului.
Pentru a afla dacă Fer2 joacă acelaşi rol la mamifere, biologii au produs mutaţii în proteinele omoloage Fer2 din neuronii dopaminergici ai şoarecilor. La fel ca în cazul musculiţelor, cercetătorii au observat anomalii în mitocondriile acestor neuroni şi defecte de locomoţie la şoarecii în vârstă. „În prezent, testăm rolul protector al omologului Fer2 la şoareci, iar rezultate similare cu cele observate anterior ne-ar permite să luăm în considerare o nouă ţintă terapeutică pentru pacienţii cu boala Parkinson“, a concluzionat cercetătoarea Emi Nagoshi.
