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L'enzima LRRK2 sopprime la sintesi delle proteine nella malattia del Parkinson

In uno studio recentemente pubblicato, i ricercatori dalle scienze biologiche di Turku concentrano all'università di Turku e l'università di Åbo Akademi in Finlandia ha riflesso la produzione di nuove proteine come sono stati prodotti dal macchinario dell'edilizia della proteina delle cellule, il ribosoma.

Hanno trovato che nelle cellule epiteliali ottenute dall'avambraccio dei pazienti di Parkinson, la traduzione di RNA in proteina è stata diminuita ha confrontato alle celle dai donatori in buona salute di simile età. La ragione per questa era un enzima chiamato LRRK2 che era celle più attive del ricoverato confrontate alle celle dai donatori in buona salute.

“Questi risultati sono interessanti perché LRRK2 è pensato per contribuire alla malattia del Parkinson, ma precisamente come, ancora non è conosciuto,„ dice l'autore principale Eleonor Coffey, l'autore principale dell'articolo.

Sebbene la droga programmi gli inibitori di sviluppo LRRK2 per la cura del Parkinson sia già in corso, è ancora importante capire che cosa LRRK2 sta facendo in celle che possono contribuire alla malattia.„

Prasannakumar Deshpande, primo autore di studio, università di Turku

Una volta che antiparassitario comune contribuito per disfare il meccanismo

Quando i ricercatori hanno aggiunto l'inibitore LRRK2 droga ai campioni pazienti, essi ha trovato che la sintesi di nuove proteine ha ritornato ai livelli di controllo. Dopo hanno usato il rotenone dell'antiparassitario, l'esposizione a cui induce i sintomi Parkinson's del tipo di in esseri umani, per modellare la malattia del Parkinson in cellule cerebrali del roditore.

Hanno trovato che il rotenone ha represso la sintesi delle proteine ed hanno indotto gli assoni delle cellule nervose producenti dopamina, che egualmente muoiono in Parkinson, per sprecare via. Entrambi gli effetti sono stati invertiti una volta trattati con le droghe dell'inibitore LRRK2. Inoltre, in mouse che mancano del gene per LRRK2, la sintesi delle proteine è stata aumentata in cellule nervose.

“Questi dati identificano un ruolo critico per LRRK2 nel controllo del trattamento che converte il codice genetico in proteina,„ dicono Coffey.

Per capire come LRRK2 ha diminuito la sintesi delle proteine, i ricercatori hanno esaminato una regione del cervello chiamata il nigra di substantia, che è influenzato nella malattia del Parkinson. In ratti esposti a rotenone, hanno trovato che i regolatori di sintesi delle proteine hanno acquistato “il fosfato traccia„ che segnalano la sintesi delle proteine per fermarsi.

Un tale segno era specialmente cellule epiteliali prominenti del ricoverato. Gli autori potevano indicare che la droga dell'inibitore LRRK2 ha invertito questi segni e che ha permesso che la cella riattivasse fare le nuove proteine.

La sintesi delle proteine diminuita ha potuto essere un indicatore per la malattia del Parkinson

“È significativa in questo studio che non abbiamo trovato prova di sintesi delle proteine in diminuzione in persone con atrofia del sistema multiplo, un disordine di movimento che è sintomatico difficile da distinguere dalla malattia del Parkinson, ma con l'eziologia distinta e la prognosi,„ Coffey spiega.

Ciò suggerisce che una riduzione della sintesi di determinate proteine sia specifica alla malattia del Parkinson e potrebbe essere usata come lettura di biomarcatore. Inoltre, mentre i pazienti sono invecchiato e la malattia ha progredito, la repressione di sintesi delle proteine era più notevole, aggiunge Deshpande. Ciò non è accaduto in persone in buona salute. Analizzare la repressione della sintesi di determinate proteine fornirà i mezzi per riflettere la progressione di malattia.

L'individuazione tempestiva può aiutare il trattamento

Il gruppo di ricerca ora sta esaminando le centinaia di campioni pazienti per determinare quale gruppo di proteine downregulated mostra la migliore potenza acuta identificare la malattia del Parkinson e se può essere usata per individuare Parkinson prima che i sintomi del motore compaiano.

“Se una tal impronta può essere trovata, potrebbe contribuire a migliorare il risultato di test clinico fornendo uno strumento per la stratificazione paziente. Se riuscito, questo contribuirebbe ad accelerare lo sviluppo di migliori trattamenti per i pazienti della malattia del Parkinson,„ riassume Coffey.

Questo studio è stato effettuato sui campioni dalle persone dalla Finlandia e dagli Stati Uniti. Il lavoro è stato fatto in collaborazione con DRS Valtteri Kaasinen e Sirkku Peltonen all'ospedale universitario di Turku e prof. Peter James all'università di Åbo Akademi. Il progetto è stato costituito un fondo per dalle fondamenta di Fox di Michael J e dall'affare Finlandia.

Source:
Journal reference:

Deshpande, P., et al. (2020) Protein synthesis is suppressed in sporadic and familial Parkinson’s disease by LRRK2. FASEB Journal. doi.org/10.1096/fj.202001046R.