Hvilken rolle spiller hjernelipider i Parkinsons sykdom?
Ny forskning ser på hjernelipider for å identifisere et nytt terapeutisk mål for Parkinsons sykdom.
Parkinsons sykdom er en nevrodegenerativ tilstand som rammer omtrent en halv million mennesker i USA, ifølge National Institutes of Health.
En av de viktigste egenskapene til denne tilstanden er opphopningen av alfa-synuclein, en type protein som dannes til giftige plakk, i hjernen.
Tidligere i år, en studie som ble omtalt i tidsskriftet Neurobiologi av aldring antydet at det kan være en sammenheng mellom nivåene av visse hjernelipider, eller fettmolekyler, og utviklingen av Parkinsons sykdom.
Nå undersøker et team av spesialister fra Brigham and Women's Hospital og Harvard Medical School, som begge er i Boston, MA, sammenhengen mellom hjernelipider og nevrodegenerasjon.
"Folk har i mange år vært klar over noen sammenheng mellom Parkinsons sykdom og hjernens lipider," sier den nye studiens hovedforfatter Saranna Fanning, Ph.D., fra Brigham og Women's Hospital.
I den nåværende studien viser imidlertid etterforskerne at det er en sammenheng mellom fettsyrer som er tilstede i hjernen og opphopningen av alfa-synuclein.
"Gjennom dette samarbeidsarbeidet, som begynner med gjærmodeller i Lindquist-laboratoriet og i Selkoe- og Dettmer-laboratoriene som utnytter kortikale nevroner fra mennesker og menneskelige kortikale nevroner, har vi identifisert en vei og et terapeutisk mål som ingen har fulgt før," sier Fanning .
Forskerne rapporterer sine funn i en studiepapir som vises i tidsskriftet Molecular Cell.
Identifisere et nytt terapeutisk mål
Forskerne jobbet med lipider og fettsyrer i forskjellige modeller, fra gjærkulturer til humane celler, for å se hvordan de kunne samhandle med alfa-synuclein.
Fanning og kollegaer gjennomførte først upartisk lipidomisk profilering, en prosess som involverer vurdering av lipider og fettsyreendringer, i gjær som de hadde konstruert for å produsere alfa-synuclein-proteinet.
På dette stadiet fant forskerne at den alfa-synuklein-uttrykkende gjæren viste en økning i en komponent i den nøytrale lipidveien, nemlig oljesyre, en fettsyre.
Teamet var i stand til å replikere denne observasjonen i både gnager- og humane nevronale modeller, inkludert cellelinjer som de stammer fra mennesker med Parkinsons sykdom.
"Det var fascinerende å se hvor overflødig [alfa-synukleinprotein] hadde så konsekvente effekter på den nøytrale lipidveien over modellorganismer, fra enkel bakegjær og dyrkede gnagerneuroner til celler avledet fra PD-pasienter som har ekstra kopier av [alfa-synuclein ] i genomet sitt. ”
Medforfatter Ulf Dettmer
"Alle modellene våre pekte tydelig på oljesyre som en formidler av [alfa-synuclein] toksisitet," legger Dettmer til.
Etter disse funnene lette forskerne også etter markører for nevrotoksisitet i modellene de jobbet med. Målet deres var å finne et middel for å målrette giftige elementer for å potensielt forhindre utvikling av Parkinsons sykdom.
Et enzym kalt stearoyl-CoA-desaturase (SCD) spiller en nøkkelrolle i produksjonen av oljesyre, blant andre fettsyrer. Blokkering av dette enzymet, trodde teamet, kan til slutt bidra til å beskytte mot mekanismer for nevrodegenerasjon.
Etterforskerne bemerker at forskere kjenner til og bruker mange SCD-hemmere, selv om disse ennå ikke har klaring for klinisk bruk utenfor forskningslaboratorier.
De håper at hvis fremtidige studier gir ytterligere bevis for å støtte fettsyrer som et terapeutisk mål for Parkinsons sykdom, kan slike hemmere til slutt bli fokus for kliniske studier.
“Identifiseringen av SCD som et enzym som bidrar til alfa-synukleinmediert lipidendring og nevrotoksisitet gir en unik mulighet for småmolekylære terapier til å hemme enzymet i modeller av [Parkinsons sykdom] og til slutt i menneskelige sykdommer, ”Bemerker medforfatter Dennis Selkoe.
