Риск и серьезность болезни Паркинсона связаны с каналом в клетках «Центры переработки»

Было обнаружено, что многие генетические мутации связаны с риском развития у человека и Паркинсона. Тем не менее, для большинства из этих вариантов механизм их действия остается неясным.


Теперь новое исследование в Природа под руководством команды из Университета Пенсильвании выяснили, как в организме проявляются два разных варианта – один, который увеличивает риск заболевания и приводит к более тяжелому заболеванию у людей, у которых развивается болезнь Паркинсона, а другой, который снижает риск.

Работа, проведенная профессором факультета биологии Школы искусств и наук Дежианом Реном, показала, что вариация, повышающая риск заболевания, которой обладают около 17% людей, вызывает снижение функции ионного канала в клеточной среде. органеллы, называемые лизосомами, также известные как центры удаления и клеточных отходов. Между тем, другой вариант, который снижает риск болезни Паркинсона примерно на 20% и присутствует у 7% населения в целом, усиливает активность того же ионного канала.

«Мы начали с основ биологии, желая понять, как контролируются эти лизосомные каналы», – говорит Рен. «Но здесь мы обнаружили эту четкую связь с болезнью Паркинсона. Увидеть, что у вас может быть вариация в гене ионного канала, которая может изменить шансы развития болезни Паркинсона в обоих направлениях – увеличивая и уменьшая ее – очень нова».

Исследователи отмечают, что тот факт, что канал, по-видимому, играет решающую роль при болезни Паркинсона, также делает его привлекательной потенциальной мишенью для лекарства, которое может замедлить прогрессирование болезни.

С 1930-х годов ученые поняли, что клетки используют тщательно регулируемые ионные каналы, встроенные в их плазматическую мембрану, для управления важнейшими аспектами своей физиологии, такими как передача электрических импульсов между нейронами и от нейронов к мышцам.

Но только в последнее десятилетие исследователи начали понимать, что органеллы внутри клеток, которые имеют мембраны, включая эндосомы и лизосомы, также полагаются на ионные каналы для связи.

«Одна из причин – на них трудно смотреть, потому что органеллы очень маленькие, – говорит Рен. В течение последних нескольких лет его лаборатория преодолела эту техническую проблему и начала изучать эти мембранные каналы и измерять ток ионов, проходящих через них.

Эти ионы проходят через белки каналов, которые открываются и закрываются в ответ на определенные факторы. Около пяти лет назад группа Рена идентифицировала один мембранный белок, TMEM175, который формирует канал, позволяющий ионам калия входить и выходить.