В новом исследовании было обнаружено, что иммунные реакции играют важную роль в формировании телец Леви — белковых агрегатов, характерных для болезни Паркинсона и других неврологических состояний.
Воссоздание телец Леви в дофаминергических нейронах
Учёные воссоздали тельца Леви в дофаминергических нейронах, используя стволовые клетки человека и сочетая накопление белка альфа-синуклеина с иммунной стимуляцией.
Иммунная стимуляция и формирование телец Леви
Исследование показало, что без иммунного воздействия тельца Леви не формируются, что подчёркивает специфическую уязвимость дофаминергических нейронов. Эти результаты дают ценную информацию о роли иммунных реакций в развитии болезни Паркинсона и открывают новые подходы к лечению, направленные на воспаление и очистку клеточных отходов.
Тельца Леви как признак болезни Паркинсона
Тельца Леви являются характерным признаком болезни Паркинсона (БП) и других связанных с ней неврологических состояний. Понимание того, почему и как они развиваются, имеет решающее значение для разработки более эффективных методов лечения.
Исследование, проведённое в Университете Макгилла (McGill University) в сотрудничестве с его отделом раннего открытия лекарств, воссоздало рост телец Леви в нейронах человека и проследило за их формированием, чтобы получить важное представление о их развитии.
Иммунная реакция и тельца Леви
Учёные обнаружили, что иммунная реакция важна для этого процесса, выявив ранее неизвестную связь между иммунной системой и неврологическими заболеваниями.
Тельца Леви и накопление неправильно свёрнутых белков
Считается, что тельца Леви возникают в результате накопления неправильно свёрнутых белков в нейронах. Раньше единственным способом изучить их в нейронах человека было вскрытие мозга, что не идеально, поскольку после смерти клетки быстро разрушаются.
Создание телец Леви в живых нейронах
В этом исследовании нейробиологи использовали стволовые клетки человека для создания телец Леви в живых дофаминергических нейронах — типе клеток, особенно подверженных риску при болезни Паркинсона.
Процесс создания телец Леви
Учёные сделали это, инкубируя нейроны с белком альфа-синуклеином, который содержится в тельцах Леви, и связывая его с иммунной реакцией.
Специфичность формирования телец Леви
Результаты показывают, что тельца Леви развиваются только тогда, когда дофаминергические нейроны подвергаются как повышению уровня альфа-синуклеина, так и иммунной стимуляции. Без иммунного воздействия тельца Леви не развивались. Более того, выполнение той же процедуры на других клетках, таких как кортикальные нейроны, не приводит к образованию телец Леви, что позволяет предположить, что этот эффект специфичен для дофаминергических нейронов.
Влияние иммунной реакции на аутофагию
Наблюдая за развитием телец Леви в режиме реального времени, учёные обнаружили, что в дофаминергических нейронах иммунный ответ нарушает аутофагию — удаление повреждённых клеточных материалов.
Структура телец Леви
Они также обнаружили, что в этих клетках тельца Леви связаны с мембранами и содержат другие органеллы и фрагменты мембран, что противоречит предыдущей догме о том, что тельца Леви состоят исключительно из неправильно свёрнутых белков.
Заключение исследования
Это исследование является первым, которое показало, что для формирования телец Леви необходимы как альфа-синуклеин, так и иммунный ответ, и что этот эффект специфичен для дофаминергических нейронов. Это также даёт важную информацию о формировании и структуре телец Леви, информацию, которая может быть важна для будущей разработки лекарств.
«Воспроизведение образования телец Леви в живых нейронах — это значительный шаг вперёд к пониманию ключевых аспектов болезни Паркинсона и других неврологических заболеваний», — заключает Питер Макферсон (Peter McPherson), старший автор исследования.
«Эти нейроны произошли из стволовых клеток здоровых пациентов, что позволяет предположить, что болезнь Паркинсона может развиться у любого человека, если он находится в подходящей среде, и поэтому генетическая предрасположенность к заболеванию может не быть необходимой», — дополняет Армин Баяти (Armin Bayati), первый автор исследования.
Будущие исследования
«Результаты подтверждают предыдущие исследования, показавшие, что иммунный ответ играет важную роль в развитии болезни Паркинсона», — говорит Армин Баяти.
«Будущие исследования должны быть сосредоточены на понимании того, как воспаление, вызванное перевозбуждённой иммунной системой, вызывает образование телец Леви в сочетании с альфа-синуклеином», — заключает Баяти.
Литература
“Modeling Parkinson’s disease pathology in human dopaminergic neurons by sequential exposure to α-synuclein fibrils and proinflammatory cytokines” by Peter McPherson et al. Nature Neuroscience
