Манган и Паркинсон: Механизмът може да обясни връзката
Ново изследване, публикувано в списанието Научно сигнализиране, подробно описва механизма, чрез който излагането на манган може да предизвика неправилно образуване на протеини в мозъка - което от своя страна може да доведе до симптоми, подобни на Паркинсон. Констатациите могат да позволят по-ранна диагностика на неврологичното състояние.
Манганът е основно хранително вещество, присъстващо в „бобови растения, ананаси, боб, ядки, чай и зърнени храни“.
В човешкото тяло манганът подпомага регулирането на кръвната захар, образуването на кости и имунитета.
Излагането на прекомерни нива на манган обаче може да предизвика подобни на Паркинсон неврологични симптоми.
Манганът се натрупва в областта на базалните ганглии на мозъка.
Изследователите знаят за тези връзки между мангана и Паркинсон от десетилетия, но новите изследвания помагат да се изяснят механизмите зад тези асоциации.
Ануманта Кантасами, асистентът по невротоксикология на Линда Лойд в Държавния университет на Айова в Еймс, ръководи новото изследване.
Манганът помага за прехвърляне на дефектен протеин
Болестта на Паркинсон се характеризира с бучки, образувани от неправилно сгънат алфа-синуклеинов протеин. Тези протеинови агрегати са токсични за невроните.
Kanthasamy и колегите си поставят за цел да проучат как тези неправилно сгъващи се протеини могат да взаимодействат с мангана, за да предизвикат прогресията на Паркинсон.
За целта те изследваха данни от проби от мишки и кръвен серум, събрани от осем заварчици. Като група заварчиците имат по-висок риск от продължително излагане на манган. Изследването изследва и контролна група от 10 души.
Анализите разкриват, че заварчиците, изложени на манган, са имали по-високи нива на сгънат алфа-синуклеин, което ги излага на по-висок риск от Паркинсон.
Допълнителни тестове за клетъчна култура показват, че неправилно сгънатият алфа-синуклеин се секретира чрез малки везикули, наречени екзозоми, в извънклетъчното пространство. С други думи, везикулите позволяват на протеините да пътуват от клетка до клетка и по-нататък да разпространяват неправилно сгънатия протеин.
Учените също така изолираха екзозоми, съдържащи алфа-синуклеин от експресиращи алфа-синуклеин клетки, които бяха изложени на манган, и ги доставиха в мозъчна област на мишките, наречена корпус стриатум. Това индуцира подобни на Паркинсон симптоми при мишките.
Изглежда манганът ускорява „предаването от клетка на клетка“ на алфа-синуклеин, което от своя страна води до невротоксичност. Kanthasamy и колеги обясняват:
„Заедно тези резултати показват, че излагането на [манган] насърчава секрецията на алфа-синуклеин в екзозомни везикули, което впоследствие предизвиква провъзпалителни и невродегенеративни реакции както в клетъчната култура, така и в животинските модели.“
„[W] идентифицирахме възможен механизъм, включващ екзозомно-медиираното предаване на клетъчно-клетъчно вещество на [алфа-синуклеин] по време на излагане на невротоксикантите в околната среда“, пишат авторите.
Констатациите могат да доведат до по-ранно откриване
Според Националния здравен институт (NIH) около 50 000 души в Съединените щати получават диагноза на Паркинсон всяка година и 500 000 души в момента живеят с това състояние.
Въпреки че състоянието все още няма лечение, диагностицирането му по-рано може да предотврати необратими мозъчни увреждания и да помогне за ускоряване на клиничните изпитвания на нови лекарства върху хора.
Резултатите, които Kanthasamy и колегите току-що публикуваха, могат да помогнат на учените да измислят нов диагностичен тест за Паркинсон, който би могъл да открие болестта много по-рано. Резултатите също могат да помогнат на учените да проверят колко ефективни са новите лекарства за Паркинсон.
„С напредването на болестта е по-трудно да се забави с лечения“, казва Кантасами. Той добавя: „По-ранното откриване, може би чрез тестване за неправилно сгънат алфа-синуклеин, може да доведе до по-добри резултати за пациентите. Такъв тест може също да покаже дали някой е изложен на риск преди началото на болестта. "
Авторите на изследването обаче също така предупреждават, че техните открития са все още експериментални и че такъв диагностичен тест може да не е на разположение в продължение на години.
