Медицина
Біологія
Медицина
Біологія

Ідентифіковано відповідальний за хворобу Паркінсона підтип нейронів

Американські науковці виявили підтип нейронів у мозку людей, які найбільше уражаються при хворобі Паркінсона. Зробити це вдалося, проаналізувавши експресію понад 22 тисяч дофамінових нейронів. Відкриття допоможе краще зрозуміти механізм розвитку захворювання та розробити ефективніші підходи до його лікування. Результати опубліковані в журналі Nature Neuroscience.

Мозкова тканина пацієнта, що хворів на хворобу Паркінсона. Нейрони, які виробляють, дофамін, зображені зеленим. Macosko laboratory

Мозкова тканина пацієнта, що хворів на хворобу Паркінсона. Нейрони, які виробляють, дофамін, зображені зеленим. Macosko laboratory

А хіба цього не знали раніше?

Хвороба Паркінсона характеризується поступовим погіршенням контролю моторики із найбільш явним проявом його у вигляді тремору. Тривалий час відомо, що захворювання спричиняється загибеллю у мозку, переважно в компактній частині чорної субстанції, нейронів, які виробляють нейромедіатор дофамін. Оскільки дофамін забезпечує м'язовий контроль, то суттєве зниження його вироблення відбивається на рухливості пацієнта. Недугу намагаються лікувати поповненням дефіцитного нейромедіатора, але терапія не завжди ефективна або ж стає такою з часом. А крім того, дослідження показують, що деякі дофамінові нейрони чорної субстанції виживають навіть на пізній стадії хвороби, що вказує на неоднакову вразливість нервових клітин. Щоб розробити нові, дієвіші підходи до лікування хвороби Паркінсона, потрібно мати глибше розуміння її причин, зокрема того, які саме клітини відіграють у цьому основну роль. Дослідженням зайнялися й вчені Інституту Бродів при Гарвардському університеті та Массачусетському технологічному інституті.

Як шукали відповідальні за хворобу нейрони?

Спочатку вчені вирішили встановити, які взагалі типи дофамінових нейронів присутні в компактній частині чорної субстанції. Вивчення провели на дев'ятьох зразках мозку, отриманих від людей без хвороби Паркінсона. Для ідентифікації нейронів використали метод РНК-секвенування окремих клітин, що дозволяє простежити за експресією в кожному з них. Загалом у такий спосіб проаналізували 22 048 дофамінових нейронів.

За результатами, дослідники визначили десять підтипів нейронів у чорній субстанції, які експресували ключові для нейротрансмісії дофаміну гени. Щоб з'ясувати, які ж із них найсильніше вражаються при хворобі Паркінсона, вчені додатково проаналізували мозок десяти людей, що мали цей діагноз або ж подібну до нього деменцію з тільцями Леві, і порівняли із мозком людей, які на ці недуги не хворіли.

Що дало це порівняння?

У пацієнтів із хворобою Паркінсона та деменцією з тільцями Леві, очікувано, відмічалося суттєве зниження кількості дофамінових нейронів у мозку. Однак найбільше ураженими виявилися нейрони популяції SOX6_AGTR1. Додаткове вивчення ще 20 зразків здорового мозку та мозку пацієнтів хворобою Паркінсона підтвердило закономірність.

Згодом з'ясувалося, що нейрони SOX6_AGTR1 найсильніше експресують гени, які раніше вже пов'язували із розвитком хвороби Паркінсона, що ще більше підкріплює ідею про ці клітини як чинники захворювання. Деякі з них пов'язані із сигнальними шляхами процесу клітинної смерті, як-от TP53, який раніше виявляли лише в мишачих моделях хвороби.

Це відкриття вказує шлях для подальших досліджень з пошуку ефективної терапії хвороби Паркінсона. Можливо, її можна спинити, якщо націлитися на щойно описаний підтип дофамінових нейронів. Або, можливо, допомогти пацієнтам зможе трансплантація клітин, що замінять вразливу популяцію нейронів.