Een nieuwe studie heeft aangetoond dat overmatige calciumspiegels in de hersenen de oorzaak zijn van de ziekte van Parkinson.
De bevindingen van het internationale team, geleid door de Universiteit van Cambridge, vertegenwoordigen een nieuwe stap om te begrijpen hoe en waarom mensen Parkinson ontwikkelen.
Ze ontdekten dat calcium de interactie tussen kleine vliezige structuren in zenuwuiteinden kan bemiddelen, die belangrijk zijn voor neuronale signalering in de hersenen, en alfa-synucleïne, het eiwit dat geassocieerd wordt met de ziekte van Parkinson.
Overmatige niveaus van calcium of alfa-synucleïne kunnen de kettingreactie zijn die leidt tot de dood van hersencellen.
De ziekte van Parkinson is een van de vele neurodegeneratieve ziekten die worden veroorzaakt wanneer van nature voorkomende eiwitten zich in de verkeerde vorm vouwen en aan elkaar hechten met andere eiwitten, en uiteindelijk dunne filamentachtige structuren vormen die amyloïde fibrillen worden genoemd. Deze amyloïde afzettingen van geaggregeerde alfa-synucleïne, ook bekend als Lewy-lichaampjes, zijn het teken van de ziekte van Parkinson.
Vreemd genoeg was het tot nu toe niet duidelijk wat alfa-synucleïne eigenlijk doet in de cel: waarom het er is en wat het moet doen. Het is betrokken bij verschillende processen, zoals de soepele stroom van chemische signalen in de hersenen en de beweging van moleculen in en uit zenuwuiteinden, maar hoe het zich precies gedraagt, is onduidelijk.
“Alfa-synucleïne is een heel klein eiwit met heel weinig structuur, en het moet een interactie aangaan met andere eiwitten of structuren om functioneel te worden, waardoor het moeilijk is om te studeren”, zegt senior auteur Dr. Gabriele Kaminski Schierle van de afdeling van Cambridge. Chemische technologie en biotechnologie.
Dankzij superresolutiemicroscopietechnieken is het nu mogelijk om in cellen te kijken om het gedrag van alfa-synucleïne te observeren. Om dit te doen, isoleerden Kaminski Schierle en haar collega’s synaptische blaasjes, een deel van de zenuwcellen die de neurotransmitters opslaan die signalen van de ene zenuwcel naar de andere sturen.
In neuronen speelt calcium een rol bij het vrijkomen van neurotransmitters. De onderzoekers merkten op dat wanneer de calciumspiegels in de zenuwcel toenemen, zoals bij neuronale signalering, de alfa-synucleïne zich op meerdere punten aan synaptische blaasjes bindt, waardoor de blaasjes samenkomen. Dit kan erop wijzen dat de normale rol van alfa-synucleïne is om de chemische overdracht van informatie door zenuwcellen te helpen.
“Dit is de eerste keer dat we hebben gezien dat calcium invloed heeft op de manier waarop alfa-synucleïne interageert met synaptische blaasjes”, zei dr. Janin Lautenschlger, de eerste auteur van het artikel. “We denken dat alfa-synucleïne bijna een calciumsensor is. In aanwezigheid van calcium verandert het zijn structuur en hoe het interageert met zijn omgeving, wat waarschijnlijk erg belangrijk is voor zijn normale functie. “
“Er is een fijne balans van calcium en alfa-synucleïne in de cel, en wanneer er te veel van de een of de ander is, wordt de balans omgeslagen en begint de aggregatie, wat leidt tot de ziekte van Parkinson,” zei co-eerste auteur Dr Amberley Stephens .
De onbalans kan worden veroorzaakt door een genetische verdubbeling van de hoeveelheid alfa-synucleïne (genduplicatie), door een leeftijdsgebonden vertraging van de afbraak van overtollig eiwit, door een verhoogd calciumgehalte in neuronen die gevoelig zijn voor Parkinson, of een geassocieerd gebrek aan calciumbuffercapaciteit in deze neuronen.
Het begrijpen van de rol van alfa-synucleïne in fysiologische of pathologische processen kan helpen bij de ontwikkeling van nieuwe behandelingen voor de ziekte van Parkinson. Een mogelijkheid is dat kandidaat-geneesmiddelen die zijn ontwikkeld om calcium te blokkeren, bijvoorbeeld voor gebruik bij hartaandoeningen, ook potentieel hebben tegen de ziekte van Parkinson.
De bevindingen zijn gerapporteerd in het tijdschrift Nature Communications. (ANI)
Dit wordt onbewerkt gepubliceerd vanuit de ANI-feed.
Gepubliceerd: 20 februari 2018 13:20 uur