В исследованиях с мышами и человеческими тканями, а также с живыми мышами исследователи из Университета Джона Хопкинса сообщают, что сбой в нормальном процессе очистки разорванной ДНК в клетках мозга может ускорить прогрессирование болезни Паркинсона. В частности, исследователи обнаружили, что белок, названный «STING», реагирует на сигналы очистки в клетках мозга, поврежденных болезнью Паркинсона, создавая цикл воспаления, который может ускорить прогрессирование болезни.

Выводы, опубликованные 4 апреля в Proceedings of the National Academy of Sciences, могут продвинуть поиск лекарств и новых мишеней для лекарств, чтобы остановить или замедлить прогрессирование болезни Паркинсона.

Болезнь Паркинсона — это нейродегенеративное заболевание, характеризующееся накоплением в клетках головного мозга неправильно свернутого белка, называемого альфа-синуклеином . По мере того, как все больше бесформенных белков слипаются, они убивают клетки мозга, называемые дофаминовыми нейронами, оставляя после себя большие участки мертвого вещества мозга. Когда эти клетки мозга умирают, они нарушают способность человека двигаться, думать или регулировать эмоции. Предыдущие исследования показали, что когда клетки головного мозга повреждаются скоплениями альфа-синуклеина, они высвобождают фрагменты поврежденной ДНК в тело нервной клетки.

«Свободно плавающая ДНК вредна для нейронов, поэтому иммунная система разработала способы избавиться от нее», — говорит Тед Доусон, доктор медицинских наук, директор Института клеточной инженерии Джона Хопкинса и профессор неврологии в Университете Джонса. Медицинский факультет Университета Хопкинса.

В рамках этого иммунного ответа белок STING (STING расшифровывается как стимулятор генов интерферона) инициирует каскад воспалительных химических сигналов, которые доставляют иммунные клетки к месту повреждения для очистки поврежденной ДНК. Хотя этот ответ может быть полезен для уничтожения вирусов и бактерий в остальной части тела, исследователи подозревают, что такой воспалительный ответ в мозге может нарушить хрупкий баланс сигналов клеток мозга, что приведет к ухудшению болезни Паркинсона.

Чтобы исследовать эту возможность, исследователи начали сканировать выращенные в лаборатории клетки мозга мышей , подвергшиеся неправильной агрегации альфа-синуклеина, на наличие белка STING. Команда Университета Джона Хопкинса обнаружила, что самые высокие уровни STING присутствовали среди поддерживающих клеток в мозге, называемых микроглией, которые действуют как сборщики мусора в мозге. Присутствие белка STING в микроглии предполагает, что сами микроглии восприимчивы к повреждению ДНК при болезни Паркинсона. «Когда сами члены бригады по очистке могут работать со сбоями, это создает проблему для иммунного ответа в мозгу», — говорит Доусон.

Исследователи подозревали, что воспалительная реакция, инициированная STING, может привести к усилению иммунного ответа микроглии из-за внутреннего повреждения ДНК. Исследователи предполагают, что такая реакция может вызвать ненужное разрушение микроглией большего количества дофаминовых нейронов.

Изучив мозговую ткань мышей, которым вводили неправильно свернутый альфа-синуклеин, исследователи обнаружили, что у мышей с деактивированными белками STING наблюдалась меньшая активность микроглии и гибель клеток головного мозга. Эти мыши также лучше справлялись с физическими задачами на силу и движение, которые использовались для изучения прогрессирования болезни Паркинсона у мышей.

«Деактивировав STING, мы могли бы отключить воспалительную реакцию у мышей, предполагая, что этот путь вовлечен в воспаление, которое возникает с патологическим альфа-синуклеином », — говорит Доусон.

Команда Университета Джона Хопкинса также исследовала мозговую ткань людей, умерших от болезни Паркинсона, и обнаружила в тканях их мозга повышенный уровень STING.

Исследовательская группа Доусона планирует изучить сигнальный путь клеток STING на предмет потенциальных мишеней для лекарств, которые могли бы остановить воспалительную реакцию.