Wissenschaftler haben die Gehirnzellen identifiziert, die bei der Parkinson-Krankheit absterben

Wissenschaftler haben die spezifischen Gehirnzellen identifiziert, die bei der Parkinson-Krankheit absterben, und entdeckt, was sie so anfällig macht.

Unter der Leitung der Neurobiologen Tushar Kamath und Abdulraouf Abdulraouf vom Broad Institute untersuchte das Team Gehirnzellen von Personen, die an beiden Krankheiten gestorben waren Parkinson Krankheit oder Demenz, im Vergleich zu Menschen, die von keiner der beiden Erkrankungen betroffen sind.

Was sie fanden, war eine Gruppe von Zellen, die “sehr anfällig” für Degeneration waren, was sein könnte Hauptkandidaten für therapeutische Interventionen. Auch die Studie bringt Licht ins Dunkel wie sich das genetische Risiko wahrscheinlich manifestiert, um die Parkinson-Krankheit zu erzeugen.

Parkinson ist eine fortschreitende neurodegenerative Erkrankung, die durch unkontrollierbare Bewegungen wie Zittern, Sprachschwierigkeiten und Gleichgewichtsstörungen gekennzeichnet ist, die sich mit der Zeit verschlimmern. Es wird durch Schäden an Nervenzellen verursacht, die Dopamin produzieren, einen chemischen Botenstoff, der die Stimmung und Körperbewegungen reguliert.

Verlust von dopaminerge Neuronen in dem als Substantia nigra bezeichneten Teil des Mittelhirns sind ein pathologisches Kennzeichen der Parkinson-Krankheit. Obwohl nicht alle dopaminergen Gehirnzellen sterben, haben wir noch kein genaues Verständnis der molekularen Eigenschaften, die einige Neuronen anfälliger für Krankheiten machen als andere.

Das Wissenschaftlerteam hinter dieser neuesten Studie machte sich daran, Tausende einzelner Neuronen aus den Gehirnen von Menschen zu isolieren und zu kartieren, die an der Parkinson-Krankheit oder Demenz mit Lewy-Körpern gestorben waren, a weniger bekannte Form der Demenz die allein oder zusammen mit anderen Hirnerkrankungen auftreten können.

Kamath und Kollegen untersuchten ungefähr 22.000 Gehirnzellen, die aus menschlichen Gehirngewebeproben von 10 Personen isoliert wurden, die entweder an der Parkinson-Krankheit oder Demenz mit Lewy-Körpern starben, und von acht Personen, die von keiner der beiden Erkrankungen betroffen waren.

Durch die Messung der Genaktivität in einzelnen Zellen identifizierte das Team 10 verschiedene Subtypen von Dopamin-produzierenden Neuronen in der Substantia nigra, die jeweils durch ihre Genaktivitätsprofile unterscheidbar sind.

Aber eine Gruppe von dopaminergen Neuronen stach hervor, da sie im Gehirn von Menschen mit Parkinson-Krankheit weitgehend fehlte.

Bei näherer Betrachtung stellten sie fest, dass molekulare Prozesse, die mit dem Zelltod bei anderen neurodegenerativen Erkrankungen verbunden sind, in dieser speziellen Gruppe von dopaminergen Neuronen verstärkt waren, und sie lokalisierten genau, wo sich die Zellen normalerweise befinden: in der Unterseite der Substantia nigra pars compacta.

Darüber hinaus wies diese Untergruppe von Neuronen die höchste Expression von Genen auf, die ein Risiko für die Entwicklung der Parkinson-Krankheit darstellen, was ihre einzigartige Anfälligkeit erklären könnte.

Mit anderen Worten, bekannte genetische Risikofaktoren für die Parkinson-Krankheit könnten auf „die anfälligsten Neuronen wirken, die ihr Überleben beeinflussen“, Kamath und Kollegen schreiben in ihrem Papier.

Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass die Parkinson-Krankheit und Demenz mit Lewy-Körperchen zwei verschiedene Erkrankungen sind, die einige ähnliche Merkmale aufweisen: Dopaminerge Neuronen im Mittelhirn gehen verloren, abnormale Klumpen von Proteinen, die Lewy-Körperchen genannt werden, bilden sich in den Zellen, und Menschen erleben oft die gleiche Trias von motorische Bewegungseinschränkungen.

Angesichts dieser Ähnlichkeiten liefert die neue Studie “wertvolle Informationen über gemeinsame Veränderungen bei diesen beiden Krankheiten”. schreibt Ernest Arenas, molekularer Neurobiologe am Karolingischen Institut, in einem die Forschung begleitenden Kommentar.

Einige krankheitsspezifische Veränderungen könnten jedoch aufgrund der geringen Anzahl der beprobten Personen unterrepräsentiert und unentdeckt sein, warnt er.

Da wir jetzt jedoch mehr über die Zellen wissen, die am anfälligsten für die Parkinson-Krankheit sind und was sie zum Ticken bringt, könnten Forscher sie im Labor durch Umprogrammierung von Hautzellen verändern – zunächst in biegsame Zellen Stammzellenund dann in die Typen von Gehirnzellen, die von Kamath und Kollegen identifiziert wurden.

Dieser sorgfältige Prozess könnte es Wissenschaftlern ermöglichen, die genetischen Treiber der Krankheit zu testen, potenzielle Arzneimittelkandidaten zu screenen oder sogar die Möglichkeit einer regenerativen Medizin für die Parkinson-Krankheit zu erkunden.

Die Integration von Informationen aus Einzelzellsequenzierungsstudien wie dieser mit bestehenden Bildgebungsdaten, Gewebepathologiestudien und Genomanalysen würde auch dazu beitragen, unser Verständnis der charakteristischen Merkmale der Parkinson-Krankheit, Arenas, zu verfeinern fügt hinzu.

„Dies ist eine entscheidende Aufgabe, da unsere Fähigkeit, Marker und umsetzbare Ziele zu identifizieren [Parkinson’s disease] wird unsere Fähigkeit bestimmen, neuartige Therapeutika für diese verheerende Erkrankung zu entwickeln”, sagte er schreibt.

Die Studie wurde veröffentlicht in Natur Neurowissenschaften.

.

Leave a Reply

Your email address will not be published.