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Una proteina che si trova naturalmente nel cervello possono proteggere contro la malattia di Parkinson

Una proteina che si trova naturalmente nel cervello può proteggere contro la malattia di Parkinson (PD), un nuovo studio mostra. I risultati possono portare anche a una migliore comprensione di un disturbo chiamato ad insorgenza precoce di torsione distonia.

Nello studio, i ricercatori guidati da Guy Caldwell, Ph.D., e sua moglie Kim Caldwell, Ph.D., dell'Università dell'Alabama , si è concentrata su una proteina chiamata torsinA. Questa proteina è difettosa nelle persone con esordio precoce di torsione distonia. TorsinA si trova naturalmente nei neuroni dopaminergici che si perdono nel PD, ed è un componente dei corpi di Lewy - simili a bolle compartimenti di aggregata, insieme proteine ​​che si trovano spesso all'interno dei neuroni nella malattia di Parkinson.

I ricercatori hanno studiato torsinA in piccoli vermi conosciuta come C. elegans. Questi vermi sono trasparenti, vivono solo poche settimane, e contengono solo otto i neuroni della dopamina, il che rende facile vedere come diversi fattori influenzano i neuroni durante la durata della vita dei vermi '. I ricercatori hanno esposto alcuni dei vermi ad una tossina chiamata 6-idrossidopamina (6-OHDA). In worm normale, l'esposizione a 6-OHDA provoca la degenerazione e morte dei neuroni dopaminergici. Tuttavia, nei vermi, con più della quantità normale di proteine ​​torsin (sia umano torsinA o la versione worm, denominato TOR-2), i neuroni dopaminergici pochissimi morti. Il lavoro è stato finanziato in parte dal National Institute of Neurological Disorder and Stroke (NINDS) e apparso nel 13 aprile 2005, il rilascio di The Journal of Neuroscience .*

Torsin mostrato simili capacità protettiva nei vermi geneticamente modificati per produrre in eccesso proteina alfa-sinucleina. Un eccesso di offerta di alfa-sinucleina ha dimostrato di causare PD negli esseri umani. Worms con l'alfa-sinucleina solo perso neuroni dopaminergici quanti ne età, ma anche quelli che avevano più o torsinA TOR-2 neuroni persi relativamente pochi. I ricercatori hanno scoperto che le proteine ​​torsin proteggere contro 6-OHDA in modo diverso rispetto a proteggere contro l'alfa-sinucleina.

Torsin diminuisce il numero di trasportatore della dopamina (DAT), molecole sulla superficie dei neuroni, lo studio ha dimostrato. Molecole di dopamina DAT permettono di entrare nelle cellule. "Parte del ruolo torsin può essere quella di regolare l'afflusso di dopamina nei neuroni", dice il Dr. Guy Caldwell. "Uno dei motivi per i neuroni della dopamina muoiono nella malattia di Parkinson è che la dopamina stessa può subire ossidazione reattiva". Ossidazione reattiva è un processo biochimico nel quale le molecole altamente instabili reagiscono con danni e componenti della cellula, come le membrane, proteine ​​e DNA. Riducendo la quantità di dopamina che entra i neuroni possono aiutare a proteggere contro questo tipo di danno.

TorsinA capacità di proteggere contro l'eccesso di alfa-sinucleina non dipendeva da trasportatori della dopamina, i ricercatori hanno trovato. Tuttavia, i risultati suggeriscono che la dopamina o il trasportatore della dopamina possono interagire con l'alfa-sinucleina per aumentare la quantità di neurodegenerazione in neuroni dopaminergici. TorsinA capacità di proteggere contro l'alfa-sinucleina potrebbe anche essere legate al suo ruolo nel proteggere le cellule dalle proteine ​​mal ripiegate. Studi precedenti hanno dimostrato che la funzione torsins come "chaperon molecolari" che aiutano a guidare il corretto ripiegamento delle proteine, tra cui alfa-sinucleina, nelle cellule. "Le cellule contengono molti chaperon molecolari. E 'interessante che torsinA è una molecola chaperone che, se difettoso, causa un disturbo del movimento umano", dice il Dott. Caldwell. "Ciò sottolinea l'importanza di queste proteine ​​nelle nostre cellule cerebrali."

Potrebbe essere possibile aumentare l'attività torsinA di uso di droghe o l'ingegneria genetica per fornire una maggiore protezione contro la malattia, il Dott. Caldwell dice. Inoltre, gli esseri umani hanno i geni torsin multipli, e le altre torsins potrebbe avere effetti simili a torsinA o TOR-2, aggiunge.

I risultati suggeriscono che i difetti nei geni torsin sottile, o fattori che li influenzano, potrebbe giocare un ruolo nella suscettibilità al PD, il Dott. Caldwell dice. Tuttavia, tale legame non è mai stato identificato.

I ricercatori stanno ora collaborando con lo Human Genome Center di Stanford, l'Istituto di Parkinson, e la Mayo Clinic di studi finalizzati ad individuare altre proteine ​​o piccole molecole che potrebbero impedire neuroni dopaminergici da morire. Essi sono anche usando vermi per identificare altri geni e composti chimici che influenzano l'attività torsin. I risultati possono portare a nuovi trattamenti per PD e alcune forme di distonia.

Mentre i risultati di questo studio appaiono promettenti, molto più lavoro deve essere fatto prima che i ricercatori potuto testare torsins o torsin sostanze dopanti come i trattamenti per le malattie umane. "Questo lavoro suggerisce che una maggiore quantità di torsin avrebbe protetto i neuroni, ma avremmo bisogno per assicurarsi che non ci sono conseguenze negative," dice il Dott. Caldwell. "Mentre i risultati nei vermi sono un ottimo punto di partenza, l'utilizzo di altri modelli animali sarebbero necessarie prima di poter estrapolare questi dati per uso terapeutico".

Il NINDS è un componente del National Institutes of Health all'interno del Dipartimento di Salute e Servizi Umani ed è sostenitore principale della nazione della ricerca biomedica sul cervello e sistema nervoso.

* Cao S, Gelwix CG, Caldwell KA, GA Caldwell. "Torsin-mediata protezione dallo stress cellulare nei neuroni dopaminergici della Caenorhabditis elegans." The Journal of Neuroscience , 13 Aprile, 2005, vol. 25, n. 15, pp 3801-3812.

http://www.ninds.nih.gov/