U Parkinsona postupně odumírají neurony (nervy) produkující dopamin v části mozku zvané substantia nigra. Dopaminové neurony jsou nezbytné pro pohyb a poznávání, takže jejich postupná ztráta v průběhu několika let způsobuje zhoršení příznaků, jako je třes, svalová ztuhlost, potíže s chůzí a demence.
V současné době neexistují žádné osvědčené terapie, které by oddálily nebo zabránily progresi Parkinsonovy choroby. Léky, jako je L-DOPA, zvyšují hladiny dopaminu v mozku a zlepšují signalizaci nervů dopaminu, což pomáhá zmírňovat motorické příznaky. Tato léčba však nezpomaluje postupnou ztrátu dopaminových nervů.
Objev vědců o sloučenině, která brání smrti dopaminových neuronů v myším modelu Parkinsonovy choroby, by mohl být předzvěstí skokové změny v léčbě.
Sloučenina, nazývaná farnesol, se přirozeně vyskytuje v rostlinách a je součástí několika esenciálních olejů, včetně citronelly, citronové trávy a balzámu. Již dlouho se objevuje jako přísada při výrobě parfémů. Sloučenina je také rozšířená v živočišných tkáních.
"Parkinsonova choroba se stane, když buňky produkující dopamin v mozku zemřou, takže tato studie je důležitá, protože zdůrazňuje novou cestu, která by mohla zaměřit a chránit tyto mozkové buňky u osoby s Parkinsonovou chorobou," řekl prof. David Dexter, Ph.D., zástupce ředitele pro výzkum charity Parkinson's UK, který se do studie nezapojil.
Téměř 1 milion lidí ve Spojených státech a více než 10 milionů na celém světě žije s Parkinsonovou nemocí. Jedná se o nejrychleji rostoucí neurologické stavy na světě.
"Navrhování účinnějších léků replikujících účinek této přírodní sloučeniny - farnesolu - by bylo dalším krokem pro výzkumníky k tomu, aby se to dostalo do klinických studií a potenciálně by to bylo klíčem k průlomové nové léčbě," řekl Dexter. Nový výzkum vedený vědci z Sungkyunkwan University School of Medicine v Suwonu v Jižní Koreji a Johns Hopkins University School of Medicine v Baltimore, MD, se objevuje v Science Translational Medicine.
Cíl PARIS
Vědci začali prověřovat velké knihovny léků, aby našli sloučeninu, která inhibuje protein zvaný PARIS, který se podílí na smrti dopaminových neuronů u Parkinsonovy choroby. PARIS zpomaluje výrobu dalšího proteinu, PGC-1 alfa, který chrání mozkové buňky před vysoce reaktivními molekulami kyslíku. Pokud jsou hladiny PGC-1 alfa nízké, reaktivní molekuly nakonec buňky zabijí.
Screeningový proces identifikoval farnesol jako účinný inhibitor PARIS. Důležité je, že lidé mohou drogu užívat orálně a mohou chránit mozkové buňky přes hematoencefalickou bariéru.
Farnesol chemicky mění PARIS v procesu známém jako farnesylace. Výzkumníky zaujalo, že z posmrtných studií zjistili, že hladiny farnesylovaného PARISu byly nižší v substantia nigra lidí s Parkisonovou ve srovnání s kontrolami.
Toto zjištění naznačuje, že snížená farnesylace PARIS přispívá ke smrti dopaminových neuronů u Parkinsonovy choroby. Aby vědci zjistili, zda může farnesol chránit neurony, krmili myši po dobu 1 týdne buď běžnou stravou doplněnou farnesolem, nebo samotnou běžnou stravou. Potom do mozku zvířat vstříkli fibrily špatně složeného proteinu zvaného alfa-synuklein - charakteristický znak Parkinsonovy choroby. Myši, které jedly dietu doplněnou farnesolem, pokračovaly ve standardních testech síly a koordinace dvakrát lépe než myši, které jedly běžnou dietu.
Vědci následně zjistili, že myši na dietě s farnesolem měly v mozku dvakrát tolik zdravých dopaminových neuronů.
Mozky myší, které jedly normální stravu, obsahovaly asi o 55% méně ochranného proteinu PGC-1 alfa než mozky myší s dietou doplněnou farnesolem.
Blokování molekulárního spínače
V experimentech se zkumavkami vědci zjistili, že když se farnesol váže na PARIS, mění tvar druhého proteinu. To brání PARIS v interferenci s produkcí PGC-1 alfa. James C. BECK, Ph. D., hlavní vědecký pracovník Parkinsonovy nadace řekl, že "vědci již nějakou dobu uznávají PGC-1 alfa jako potenciální cíl nových léků na Parkinsonovu chorobu, protože vysoké hladiny mohou chránit dopaminové neurony."
"Existuje několik způsobů, jak aktivovat PGC-1 alfa, ale farnesol je rozhodně jedinečný," řekl Medical News Today (MNT). Ačkoli jiné vyvíjené léky přímo stimulují PGC-1 alfa, podle něj to nepomůže, pokud jsou hladiny ochranného proteinu příliš nízké.
Naproti tomu farnesol funguje tak, že zvyšuje produkci PGC-1 alfa a zajišťuje, aby bylo k dispozici dostatečné množství, které zabrání umírání dopaminových neuronů.
Vědci stojící za novým výzkumem plánují klinickou studii farnesolu u pacientů s Parkinsonovou chorobou. "Problémy, jako je formulace a dávka, je třeba vyřešit," řekl spoluautor Ted Dawson, MD, Ph. D., ředitel Institutu pro buněčné inženýrství Johna Hopkinse a profesor neurologie na Lékařské fakultě Univerzity Johna Hopkinse.
"Jakmile budou vyřešeny, doufáme, že se klinická studie může posunout vpřed," řekl MNT.
Zdroje: medicalnewstoday.com, freepik.com