Связь между избытком железа и болезнью Паркинсона: избыток железа нарушает переработку клеток, что приводит к токсическому окислительному стрессу

Лизосомы являются ключом к процессу, называемому аутофагией, при котором поврежденные белки расщепляются на строительные блоки, которые используются для создания новых белков, которые займут их место. Это клеточный эквивалент переработки.

С возрастом способность лизосом участвовать в аутофагии замедляется, что приводит к накоплению небелкового «мусора» внутри клеток. Неоптимальная аутофагия была связана с несколькими возрастными заболеваниями, включая БП.
«Недавно выяснилось, что одна из наиболее важных функций лизосомы — хранить железо в том месте в клетке, где оно недоступно для участия в реакциях, вызывающих токсический окислительный стресс», — сказала Джули К. Андерсен, доктор философии, старший научный сотрудник и преподаватель Института Бака. «Теперь мы продемонстрировали, что мутация в лизосомном гене приводит к токсическому высвобождению железа в клетку, что приводит к гибели нейрональных клеток."

Возглавляет штатный научный сотрудник Шанкар Дж. Чинта, доктор философии, работа (выполненная как на мышах, так и на культивируемых дофаминергических клетках человека) включала мутацию в гене (ATP13A2), связанном с редкой формой раннего начала болезни Паркинсона, называемой синдромом Куфора-Ракеба.

Когда исследователи отключили ATP13A2, лизосома не смогла поддерживать баланс железа в клетке.
Мутация, ответственная за Куфор-Ракеб, была выявлена ​​в 2010 году. У тех, кто страдает этим заболеванием, названным в честь деревни в Иордании, где впервые был описан синдром, заболевание начинается в подростковом возрасте. «Мутации в том же гене недавно были связаны со спорадическими формами БП», — сказал Андерсен. «Это говорит о том, что возрастные нарушения лизосомальной функции, которые влияют на способность нейронов поддерживать здоровый баланс железа, являются частью того, что лежит в основе представления о БП в общей популяции."

Андерсен давно проявляет интерес к роли избыточного железа в БП, и эта текущая работа представляет собой пример ценности фундаментальных исследований для открытия лекарств. В 2003 году ее лаборатория показала, что связывание избытка железа с хелатором металлов (производным от греческого слова «коготь») защищает мышей от разрушительного воздействия известного токсина, индуцирующего болезнь Паркинсона, MPTP. Исследование показало важную связь между наблюдаемым избытком железа в мозге пациентов с БП и окислительным стрессом, связанным с нейродегенерацией. «Проблема с хелатированием железа в том, что это кувалда — он без разбора вытягивает железо из клеток, а железо необходимо всему телу для многих биологических функций», — сказал Андерсен. «Теперь у нас есть более конкретная цель, по которой мы можем поразить меньшим молотком, что может позволить нам выборочно воздействовать на токсичность железа в пораженных нейронах."

Портал обо всем