Mangan og Parkinsons: Mekanisme kan forklare lenken
Ny forskning, publisert i tidsskriftet Vitenskapssignalering, beskriver mekanismen der eksponering for mangan kan utløse misfolding av proteiner i hjernen - noe som igjen kan føre til Parkinsons-lignende symptomer. Funnene kan muliggjøre en tidligere diagnose av den nevrologiske tilstanden.
Mangan er et viktig næringsstoff i "belgfrukter, ananas, bønner, nøtter, te og korn."
I menneskekroppen hjelper mangan til å regulere blodsukkeret, beindannelse og immunitet.
Imidlertid kan eksponering for høye nivåer av mangan utløse Parkinsons-lignende nevrologiske symptomer.
Mangan bygger seg opp i basale ganglier i hjernen.
Forskere har kjent om disse koblingene mellom mangan og Parkinsons i flere tiår, men ny forskning hjelper med å belyse mekanismene bak disse assosiasjonene.
Anumantha Kanthasamy, Linda Lloyd Endowed Chair of Neurotoxicology ved Iowa State University i Ames, ledet den nye forskningen.
Mangan hjelper med å overføre et defekt protein
Parkinsons sykdom er preget av klumper dannet av feilfoldet alfa-synukleinprotein. Disse proteinaggregatene er giftige for nevroner.
Kanthasamy og kollegaer satte seg for å undersøke hvordan disse feilfoldede proteinene kan samhandle med mangan for å utløse progresjonen av Parkinsons.
For å gjøre det undersøkte de data fra mus og blodserumprøver samlet fra åtte sveisere. Som gruppe har sveisere høyere risiko for langvarig eksponering for mangan. Forskningen undersøkte også en kontrollgruppe på 10 personer.
Analysene avslørte at sveisere med eksponering for mangan hadde høyere nivåer av feilfoldet alfa-synuklein, noe som setter dem i høyere risiko for Parkinsons.
Ytterligere cellekulturstester viste at feilfoldet alfa-synuklein ble utskilt gjennom små vesikler kalt exosomer inn i det ekstracellulære rommet. Med andre ord gjorde vesiklene proteinene i stand til å reise fra celle til celle og videre spre det feilfoldede proteinet.
Forskerne isolerte også alfa-synukleinholdige eksosomer fra alfa-synuklein-uttrykkende celler som hadde eksponering for mangan og leverte dem til et hjerneområde i musene kalt corpus striatum. Dette induserte Parkinsons-lignende symptomer hos musene.
Mangan så ut til å akselerere "celle-til-celle-overføring" av alfa-synuklein, noe som igjen førte til nevrotoksisitet. Kanthasamy og kollegaer forklarer:
"Sammen indikerer disse resultatene at [mangan] eksponering fremmer [alfa-synuclein] sekresjon i eksosomale vesikler, som deretter fremkaller proinflammatoriske og nevrodegenerative responser i både cellekultur og dyremodeller."
"[Vi] identifiserte en mulig mekanisme som involverer den eksosom-medierte celle-til-celle-overføring av [alfa-synuclein] under eksponering for det neurotoksiske miljøet," skriver forfatterne.
Funn kan føre til tidligere oppdagelse
I følge National Institutes of Health (NIH) får rundt 50000 individer i USA en diagnose av Parkinsons hvert år, og 500.000 mennesker lever for tiden med tilstanden.
Selv om tilstanden ennå ikke har en kur, kan diagnostisering av den tidligere forhindre irreversibel hjerneskade og bidra til å akselerere kliniske studier av nye legemidler på mennesker.
Resultatene som Kanthasamy og kollegaer nettopp har publisert, kan hjelpe forskere med å utvikle en ny diagnostisk test for Parkinsons som kan oppdage sykdommen mye tidligere. Resultatene kan også hjelpe forskere med å teste hvor effektive nye Parkinsons medisiner er.
"Etter hvert som sykdommen utvikler seg, er det vanskeligere å redusere farten med behandlinger," sier Kanthasamy. Han legger til: “Tidligere påvisning, kanskje ved å teste for feilfoldet alfa-synuclein, kan føre til bedre resultater for pasienter. En slik test kan også indikere om noen er i fare før sykdomsutbruddet. "
Studieforfatterne advarer imidlertid også om at funnene fremdeles er eksperimentelle, og at en slik diagnostisk test kanskje ikke vil være tilgjengelig i årevis.
