Parkinsons: Hur ett 'dåligt' enzym kan skydda hjärnan
En nyligen genomförd studie kan förändra vår förståelse för hur mitokondrier, eller cellernas kraftverk, påverkar Parkinsons sjukdom. De senaste resultaten flyger inför aktuella teorier.
Parkinsons sjukdom är en av de vanligaste neurodegenerativa tillstånden i USA, och det drabbar uppskattningsvis 1 miljon människor där plus 10 miljoner över hela världen.
Sjukdomen orsakar en gradvis försämring av motorik, med symtom inklusive tremor och styvhet. Parkinsons kan också leda till demens, depression och ångest.
De primära förändringarna i hjärnan som påverkas av Parkinsons sjukdom förekommer i en liten region som kallas substantia nigra. Dessa dopaminproducerande nervceller dör av och regionen infiltreras av så kallade Lewy-kroppar, som är onormala proteinaggregat.
Trots år av forskning är de mekanismer som ligger bakom Parkinsons sjukdom okända. Ny forskning antyder dock att mitokondriell dysfunktion kan vara inblandad.
Parkinsons och mitokondrier
I början av 1980-talet fann forskare att när ett enzym som kallades mitokondrie-komplex 1 (MC1) inhiberades, bröts nervcellerna i substantia nigra och orsakade Parkinsons-liknande symtom.
Mitokondrier är ansvariga för att omvandla näringsämnena vi konsumerar till ATP, som är cellens energivaluta. MC1 är ett av många enzymer som är involverade i denna komplexa process.
I slutet av 1980-talet fann forskare att MC1-nivåerna minskade i hjärnregionerna som drabbades mest av Parkinsons sjukdom. Detta resultat har reproducerats och är nu väletablerat: många har teoretiserat att eftersom MC1-nivåer sjunker i substantia nigra hos personer med Parkinsons kan det vara ansvarigt för neuronal död.
Men hittills har betydelsen av reducerad MC1 förblivit ett mysterium. Är MC1-nivåer anledningen till att neuronerna dör, är det en skyddsmekanism som orsakas av neuronal celldöd, eller är det helt enkelt ett symptom på att dö neuroner?
Många studier som valde att titta på nivåerna av MC1 i substantia nigra jämförde dem inte med andra delar av hjärnan. Så nyligen satte forskare från University of Bergen (UiB) i Norge ut för att undersöka nivåerna av detta enzym i andra delar av Parkinsons drabbade hjärna.
MC1 i hela hjärnan
Forskarna - ledda av Charalampos Tzoulis, från kliniska avdelningen vid UiB - trodde att om MC1-minskning är den främsta orsaken till neuronal nedbrytning vid Parkinsons sjukdom, bör den endast minskas i de områden som drabbas av den och förbli normala resten av hjärnan.
För att ta reda på om detta var fallet eller inte tog de hjärnvävnad från 18 personer med Parkinsons och matchade dem med 11 friska kontrollindivider. Deras resultat publiceras denna vecka i tidskriften Acta Neuropathologica.
De upptäckte att MC1 faktiskt reducerades genom hela hjärnan, och det korrelerade inte med neuronernas död. Delar av hjärnan som var relativt orörda, såsom cerebellum, hade fortfarande mycket lägre nivåer av MC1.
"Den här nya studien visar att komplex 1-brist i själva verket är ett globalt fenomen i hjärnan hos personer med Parkinsons sjukdom, och att det finns urskillningslöst i både drabbade och friska hjärnregioner."
Charalampos Tzoulis
"Spännande," tillägger han, "hjärnceller (neuroner) med minskade komplexa 1-nivåer är betydligt mindre benägna att innehålla Lewy-kroppar, de onormala proteinaggregaten som kännetecknar Parkinsons sjukdom."
Slutsatsen är att reducerade nivåer av MC1 inte nödvändigtvis är skadliga för hjärnan eller involverade i celldöd - om något, kan reducerade nivåer vara skyddande.
Som Tzoulis förklarar, "Det är möjligt att komplex 1-brist är en del av en kompenserande reglering som försöker skydda hjärnan vid Parkinsons sjukdom, till exempel via minskad produktion av oxidativa fria radikala arter."
Dessa preliminära resultat måste bekräftas, och i så fall kan det öppna nya vägar för forskning. Om MC1-reduktion i själva verket är en skyddsmekanism, skulle den kanske kunna utnyttjas för att utforma framtidens Parkinsons läkemedel.
