Болезнь Паркинсона – нейродегенеративное заболевание, уступающее по распространенности только болезни Альцгеймера. Его причиной является гибель нервных клеток в области среднего мозга, называемой Substantia nigra, или черной субстанцией, которая участвует в контроле над моторикой. Примерно в 10 процентах случаев за развитие болезни Паркинсона ответственны генные мутации, в том числе мутации в гене, кодирующем белок паркин.
«Эти гены представляют для ученых особый интерес, так как объяснение их функции позволяет понять механизмы, лежащие в основе развития болезни Паркинсона», - говорит доктор Констанц Винкльхофер (Konstanze Winklhofer) из Института Адольфа Бутенандта (Adolf-Butenandt-Institut) Мюнхенского университета Людвига-Максимилиана (Ludwig-Maximilians-Universität München) и Немецкого центра нейродегенеративных заболеваний (Deutschen Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen). В более ранних исследованиях группе доктора Винкльхофер уже удалось продемонстрировать, что в условиях стресса белок паркин защищает нейроны от клеточной смерти. В этом исследовании ученые описали механизм этой защиты: они пришли к выводу, что потеря функции паркина ведет к нарушению функций и целостности митохондрий, обеспечивающих клетку энергией.
«Мы установили, что за нейропротекторный эффект паркина отвечает неизвестный до сегодняшнего дня сигнальный путь», - комментирует свою работу доктор Винкльхофер.
Ключевую роль во вновь открытом сигнальном пути играет белок NEMO. Паркин выступает в качестве фермента, переносящего на белок NEMO линейную цепочку молекул убиквитина. Благодаря этому NEMO может активировать нижележащий сигнальный каскад. Исследователям удалось идентифицировать ген-мишень этого сигнального пути, кодирующий митохондриальный белок OPA1. OPA1 опосредует защитный по отношению к митохондриям эффект паркина, сохраняя их целостность и предотвращая, таким образом, стресс-индуцированный апоптоз нейронов.
На основе полученных результатов можно разработать новые терапевтические стратегии лечения болезни Паркинсона, направленные на повышение эффективности этого пути или усиление образования OPA1 в условиях стресса, считает доктор Винкльхофер.
Вновь идентифицированный сигнальный путь, возможно, актуален и в контексте других неврологических заболеваний, для которых характерна потеря нейронов. Доктор Винкльхофер и ее группа уже участвуют в проектах, целью которых является выяснить, какие еще молекулы этого сигнального пути можно использовать в качестве терапевтических мишеней.