O que a genética de células do sangue têm a ver com as células do cérebro relacionada à doença de Parkinson? A partir de uma colaboração incomum de neurologistas e um farmacologista vem a resposta surpreendente: mecanismos genéticos em jogo nas células do sangue também controla um gene e proteína que causa a doença de Parkinson.
A descoberta, por cientistas da Universidade de Wisconsin-Madison School of Medicina e Saúde Pública (EMSP), Universidade filiados Harvard Brigham and Womens Hospital , ea Universidade de Ottawa , pode levar a novos tratamentos para a desordem neurológica que afeta o maior número de 1,5 milhões de americanos.
O estudo foi publicado na Proceedings of the National Academy of Sciences edição adiantada em linha esta semana (21-25 julho).
Pacientes com doença de Parkinson (DP) têm níveis elevados da proteína chamada alfa-sinucleína em seus cérebros. Como os aglomerados de proteínas, ou agregados, a toxicidade resultante faz com que a morte de neurônios que produzem o químico dopamina. Conseqüentemente, nervos e músculos que controlam o movimento ea coordenação são destruídos.
Os pesquisadores descobriram que a atividade de três genes que controlam a síntese do heme, o principal componente da hemoglobina, que permite que as células vermelhas do sangue de transportar oxigênio, combinados com precisão a atividade do gene alfa-sinucleína, sugerindo um interruptor comum controlar ambos.
Os cientistas então descobriram que uma proteína chamada GATA-1, que ativa os genes relacionados com o sangue, também foi uma grande mudança para a alfa-sinucleína expressão, e que induziu um aumento significativo da proteína alfa-sinucleína. Finalmente, eles demonstraram que uma proteína relacionada - GATA-2 - foi expressa em células de PD-vulneráveis cérebro e controladas diretamente alfa-sinucleína produção.
"Muito pouco se sabia anteriormente sobre o que se transforma em alfa-sinucleína nas células do cérebro e variações faz com que, na sua expressão", diz Emery Bresnick , um professor de UW-Madison da farmacologia que é um especialista em fatores GATA e suas funções no sangue. "Compreender como os fatores GATA funcionam no cérebro pode fornecer conhecimentos fundamentais sobre a biologia da doença de Parkinson."
O novo conhecimento também pode permitir que os cientistas formularem tratamentos que mantêm os níveis de alfa-sinucleína dentro da faixa normal.
"Basta reduzir os níveis de alfa-sinucleína em 40 por cento pode ser suficiente para tratar algumas formas da doença de Parkinson", diz Clemens Scherzer de Harvard. "Até agora, os pesquisadores se concentraram em maneiras de se livrar do excesso de" mau "alfa-sinucleína em pacientes de Parkinson 'cérebros. Agora nós seremos capazes de enfrentar o problema do local de produção e busca de novas terapias que reduzem o alfa- sinucleína produção na frente. "
Scherzer e Michael Schlossmacher , agora em Ottawa, teve independente analisou o sangue de pacientes com DP e controles em busca de genes que estavam ativas na doença. Ambos ficaram surpresos ao perceber grandes quantidades de alfa-sinucleína no sangue. Para entender o que estava fazendo lá, o grupo Scherzer usou dados do chip do gene para ver se qualquer um dos milhares de genes ativos no sangue estavam ligados a alfa-sinucleína. Eles encontraram um padrão de expressão gênica composto de alfa-sinucleína ea genes heme, um dos quais Bresnick já tinha mostrado ser um gene GATA-1 alvo direto.