Überschüssiges Kalzium kann Parkinson-Krankheit verursachen

Eine neue Studie hat festgestellt, dass übermäßige Kalziumspiegel im Gehirn hinter der Parkinson-Krankheit stehen.

Eine neue Studie hat festgestellt, dass übermäßige Kalziumspiegel im Gehirn hinter der Parkinson-Krankheit stehen.

Die Ergebnisse des internationalen Teams, das von der Universität Cambridge geleitet wird, sind ein weiterer Schritt, um zu verstehen, wie und warum Menschen Parkinson entwickeln.

Sie fanden heraus, dass Kalzium die Interaktion zwischen kleinen membranartigen Strukturen innerhalb von Nervenenden, die für die neuronale Signalübertragung im Gehirn wichtig sind, und Alpha-Synuclein, dem Protein, das mit Parkinson assoziiert ist, vermitteln kann.

Überschüssige Mengen von entweder Calcium oder Alpha-Synuclein können die Kettenreaktion auslösen, die zum Absterben von Gehirnzellen führt.

Die Parkinson-Krankheit ist eine von vielen neurodegenerativen Erkrankungen, die entstehen, wenn sich natürlich vorkommende Proteine ​​in die falsche Form falten und mit anderen Proteinen verkleben und schließlich dünne filamentartige Strukturen bilden, die Amyloidfibrillen genannt werden. Diese Amyloidablagerungen von aggregiertem Alpha-Synuclein, auch bekannt als Lewy-Körper, sind das Zeichen der Parkinson-Krankheit.

Seltsamerweise war bisher nicht klar, was Alpha-Synuclein in der Zelle tatsächlich tut: warum es da ist und was es zu tun hat. Es ist an verschiedenen Prozessen beteiligt, wie dem reibungslosen Fluss chemischer Signale im Gehirn und der Bewegung von Molekülen in und aus Nervenenden, aber wie genau es sich verhält, ist unklar.

"Alpha-Synuclein ist ein sehr kleines Protein mit sehr wenig Struktur, und es muss mit anderen Proteinen oder Strukturen interagieren, um funktionell zu werden, was es schwierig gemacht hat, zu studieren", sagte Seniorautorin Dr. Gabriele Kaminski Schierle von der Cambridge-Abteilung von Chemieingenieurwesen und Biotechnologie.

Dank hochauflösender mikroskopischer Techniken ist es jetzt möglich, in Zellen zu schauen, um das Verhalten von Alpha-Synuclein zu beobachten. Kaminski Schierle und ihre Kollegen isolierten dazu synaptische Vesikel, die Teil der Nervenzellen sind, die die Neurotransmitter speichern, die Signale von einer Nervenzelle zur anderen senden.

In Neuronen spielt Kalzium eine Rolle bei der Freisetzung von Neurotransmittern. Die Forscher beobachteten, dass, wenn der Calciumspiegel in der Nervenzelle ansteigt, wie bei der neuronalen Signalübertragung, das alpha-Synuclein an mehreren Punkten an synaptische Vesikel bindet, wodurch die Vesikel zusammenkommen. Dies könnte darauf hinweisen, dass die normale Rolle von Alpha-Synuclein darin besteht, die chemische Übertragung von Informationen über Nervenzellen hinweg zu unterstützen.

"Dies ist das erste Mal, dass Kalzium beeinflusst, wie Alpha-Synuclein mit synaptischen Vesikeln interagiert", sagte Dr. Janin Lautenschlger, der erste Autor der Arbeit. "Wir denken, dass Alpha-Synuclein fast wie ein Kalzium-Sensor ist. In Gegenwart von Kalzium verändert es seine Struktur und wie es mit seiner Umgebung interagiert, was wahrscheinlich sehr wichtig für seine normale Funktion ist. "

"Es gibt ein feines Gleichgewicht von Kalzium und Alpha-Synuclein in der Zelle, und wenn es zu viel von dem einen oder anderen gibt, wird das Gleichgewicht gekippt und Aggregation beginnt, was zu Parkinson-Krankheit führt", sagte Mitautor Dr. Amberley Stephens .

Das Ungleichgewicht kann durch eine genetische Verdopplung der Menge an Alpha-Synuclein (Genduplikation), durch eine altersbedingte Verlangsamung des Abbaues von überschüssigem Protein, durch einen erhöhten Calciumgehalt in Nervenzellen, die gegenüber Parkinson empfindlich sind, oder durch assoziierter Mangel an Calciumpufferkapazität in diesen Neuronen.

Das Verständnis der Rolle von Alpha-Synuclein in physiologischen oder pathologischen Prozessen könnte bei der Entwicklung neuer Behandlungen für die Parkinson-Krankheit helfen. Eine Möglichkeit besteht darin, dass Arzneimittelkandidaten, die zur Blockierung von Calcium entwickelt wurden, beispielsweise für die Verwendung bei Herzerkrankungen, ebenfalls ein Potenzial gegen Parkinson-Krankheit haben könnten.

Die Ergebnisse wurden in der Zeitschrift Nature Communications berichtet. (ANI)

Dies wird unbearbeitet aus dem ANI-Feed veröffentlicht.

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