Нейродегенеративные заболевания, такие как болезнь Паркинсона, приводят к гибели тысяч нейронов в головном мозге. Факторы роста нервов, производимые организмом, такие как GDNF, способствуют выживанию нейронов; однако клинические испытания с GDNF не дали каких-либо явных улучшений. Ученым из Института нейробиологии Макса Планка в Мартинсриде и их коллегам удалось продемонстрировать, что GDNF и его рецептор Ret также способствуют выживанию митохондрий, энергетических установок клетки. Активировав рецептор Ret, ученые смогли предотвратить у мух и культур клеток человека дегенерацию митохондрий, вызванную дефектом гена, связанным с болезнью Паркинсона. Это важное новое звено может привести к разработке более совершенных методов лечения GDNF в будущем.
В его "Очерк дрожащего паралича" 1817 года Джеймс Паркинсон представил первое описание болезни, от которой сегодня страдают почти 280000 человек в Германии. Наиболее заметным симптомом болезни Паркинсона является медленный тремор, который обычно сопровождается нарастающим недостатком подвижности и подвижности всего тела. Эти симптомы являются видимыми проявлениями драматических изменений, происходящих в головном мозге: гибели большого количества нейронов в черной субстанции среднего мозга.
Несмотря на почти 200-летние исследования болезни Паркинсона, ее причины еще не полностью объяснены. Очевидно, что, помимо факторов окружающей среды, генетические мутации также играют роль в возникновении болезни. Ряд генов теперь связан с болезнью Паркинсона. Один из них – PINK1, мутация которого вызывает митохондриальную дисфункцию. Митохондрии – это энергетические установки клетки, и без них клетка не может нормально функционировать или регенерировать. Ученые из Института нейробиологии Макса Планка и их коллеги из Мюнхена и Мартинсрида обнаружили ранее неизвестное звено, которое противодействует митохондриальной дисфункции в случае мутации PINK1.
Ген PINK1 возник на очень ранней стадии эволюционной истории и существует в аналогичной форме, например, у людей, мышей и мух. У плодовой мушки Drosophila митохондриальный дефект, вызванный мутацией PINK1, проявляется в изнашивании мышц. Менее заметны, нейроны мух тоже погибают. Ученые изучили молекулярные процессы, вовлеченные в эти изменения, и обнаружили, что активация рецептора Ret противодействует дегенерации мышц. "Это действительно интересное открытие, которое связывает дегенерацию митохондрий при болезни Паркинсона с факторами роста нервов," сообщает Рюдигер Кляйн, руководитель исследования. Ret – не неизвестный фактор для нейробиологов из Мартинсрида: "Несколько лет назад нам уже удалось продемонстрировать на мышах, что нейроны без рецептора Ret умирают преждевременно и в большем количестве с возрастом," говорит Кляйн.
Рецептор Ret – это место стыковки клеток для фактора роста GDNF, который вырабатывается организмом. Различные исследования, проведенные в предыдущие годы, показали, что связывание GDNF с его рецептором Ret может предотвратить раннюю гибель нейронов в черной субстанции. Однако клинические исследования влияния GDNF на прогрессирование болезни Паркинсона у пациентов не привели к какому-либо явному улучшению их состояния.
Новые результаты фундаментальных исследований показывают, что метаболизм митохондрий ускоряется или восстанавливается с помощью Ret / GNDF. "На основании этого открытия существующие методы лечения могут быть доработаны или адаптированы к конкретным группам пациентов," надеется Понтус Кляйн, проводивший исследование в рамках своей докторской диссертации. Эта надежда не кажется полностью необоснованной: ученые уже обнаружили эффект Ret / GDNF в клетках человека с дефектом PINK1, подобный тому, который наблюдается у плодовой мушки. Следовательно, в будущем возможно будет поиск метаболических дефектов в митохондриях пациентов с болезнью Паркинсона. Специально подобранная терапия GDNF может предоставить новый терапевтический подход для пациентов с положительным тестом.