Ненаследственная болезнь Паркинсона возникает из-за слишком длинного белка

Причиной возникновения болезни Паркинсона может быть альтернативное прочитывание гена альфа-синуклеина, в результате чего нейроны начинает заполнять удлинённая патогенная форма белка.

Клетка нейроглии при болезни Паркинсона; альфа-синуклеин обозначен красным, коллаген (белок соединительной ткани) — зелёным. (Фото R. Bick, B. Poindexyer / UT Medical School.)

Одна из причин болезни Паркинсона — увеличение содержания белка альфа-синуклеина в нейронах. Это происходит из-за мутаций, которые добавляют новые копии гена этого белка. В результате альфа-синуклеина синтезируется в несколько раз больше, и он начинает повреждать нервные клетки. В первую очередь гибнут дофаминовые нейроны в чёрной субстанции, которые отвечают за контроль движений.

Всё это учёные выяснили, изучая наследственную форму болезни Паркинсона, когда добавочные копии гена передаются из поколения в поколение. Но болезнь Паркинсона возникает и без наследственного «бэкграунда», просто из-за какой-то молекулярной поломки в нейронах. Исследователи из Медицинского центра Колумбийского университета (США) выяснили, что происходит в этом случае.

Чтобы получить белок, нужно сначала синтезировать матричную РНК на соответствующем гене. Часто бывает так, что с одного и того же гена считываются мРНК разной длины. В результате получаются и разноразмерные белки. Именно так обстоят дела и с альфа-синуклеином. В журнале Nature Communications исследователи пишут, что на его гене может синтезироваться удлинённая мРНК, которая служит матрицей для синтеза увеличенного белка. Такой альфа-синуклеин сильно повышает риск развития болезни. Причины появления таких удлинённых молекул белка могут быть разными. Например, этому могут способствовать некоторые токсины, рассматриваемые как факторы риска паркинсонизма.

Исследователи подчёркивают, что в своей работе они опирались на образцы тканей человека, а не моделировали болезнь у животных. По их словам, эксперименты на животных вообще мало что дали бы, так как такая удлинённая форма альфа-синуклеина есть чисто человеческая черта.

Учёным также удалось обнаружить следы увеличенных синуклеиновых РНК-матриц в крови пациентов с болезнью Паркинсона. Можно ли с помощью анализа крови диагностировать эту болезнь, они пока не знают, но надеются, что их данные помогут такую диагностическую систему создать. До сих пор диагностика такого рода заболеваний опирается в большей степени на внешние психоневрологические симптомы, а они проявляются тогда, когда болезнь уже вошла в силу. Диагностика с помощью анализа крови помогла бы определять самые ранние этапы развития недуга, когда ещё есть шанс задержать его развитие.

Подготовлено по материалам Медицинского центра Колумбийского университета.