Parkinson, demensia: Adakah ini kunci terapi pencegahan?
Penyakit Parkinson dan demensia dengan badan Lewy kedua-duanya dicirikan oleh gangguan fungsi otak yang berkaitan dengan kematian saraf. Satu kajian baru yang terkenal telah mengenal pasti bagaimana penyebab utama kerosakan neuron - protein alpha-synuclein - membahayakan neuron.
Penyakit Parkinson adalah keadaan neurodegeneratif yang dicirikan oleh gangguan fungsi motor dan rasa keseimbangan fizikal.
Gejalanya berpunca dari kerosakan sel otak dan kematian, juga merupakan ciri demensia penyakit neurodegeneratif dengan badan Lewy (DLB).
DLB menampilkan fungsi motor Parkinson yang terganggu, dan kehilangan ingatan dan jenis penurunan kognitif yang lain dari ciri penyakit Alzheimer.
Orang yang menghidap penyakit Parkinson juga mungkin mengalami bentuk demensia yang disebut "Demensia penyakit Parkinson."
Dalam semua penyakit ini, salah struktur - struktur yang salah - protein yang disebut "alpha-synuclein" menyebabkan pembentukan deposit yang mengganggu fungsi sel otak yang sihat.
Biasanya, bentuk-bentuk dalam neuron yang terdapat di hippocampus, kawasan otak yang memainkan peranan penting dalam proses pembelajaran, dan pembentukan memori dan penarikan semula.
Walaupun diketahui bahawa agregat protein alpha-synuclein yang salah dilipat akhirnya menyebabkan kematian sel otak, dan dengan itu terjejasnya banyak fungsi kognitif, setakat ini, penyelidik belum memahami mekanisme yang mendasari hasil ini.
Dalam kajian baru, penyelidik kanan Laura Volpicelli-Daley - yang bekerja di University of Alabama di Birmingham School of Medicine - dan rakan sekerja telah memutuskan untuk mencari pandangan yang hilang itu.
Makalah mereka - yang kini diterbitkan dalam jurnal Komunikasi Acta Neuropathologica - menerangkan perubahan yang berlaku pada tahap sel di otak, setelah pembentukan agregat alpha-synuclein, dan sebelum kematian neural.
Volpicelli-Daley dan rakan-rakannya berharap penemuan mereka akhirnya dapat meningkatkan rawatan yang dapat mencegah, atau bahkan membantu membalikkan, kerosakan saraf yang mungkin menyebabkan demensia.
"Dalam penyakit Parkinson, anda boleh memberi levodopa untuk meningkatkan fungsi motor; tetapi tidak ada yang dapat menghentikan gejala bukan motor, ”jelas Volpicelli-Daley.
Memetakan perubahan saraf yang tidak normal
Dalam kajian sebelumnya, Volpicelli-Daley dan pasukannya pada masa itu mengembangkan model eksperimen deposit alfa-sinuklein buatan secara in vitro, yang memungkinkan mereka mensimulasikan perkembangan agregat ini dalam sel otak.
Untuk tujuan penelitian baru, para saintis menerapkan teknik ini untuk mendapatkan agregat alpha-sinuclein, yang kemudian mereka perkenalkan ke sel otak tikus.
Kemudian, mereka mengkaji perubahan yang berlaku pada neuron hippocampal pada tanda 7 hari - satu titik di mana kematian sel otak belum dapat dicetuskan.
Pada tahap itu, terdapat tahap alpha-synuclein yang tinggi pada akson sel otak, unjuran yang ditugaskan untuk menghantar impuls elektrik yang membawa maklumat antara neuron.
Apa yang dijumpai oleh Volpicelli-Daley dan rakan sekerja adalah bahawa agregat alpha-synuclein menyebabkan kesalahan aneh dalam "mekanisme komunikasi" neuron hipokampal.
Oleh itu, terdapat aktiviti yang tidak normal baik di terminal presynaptik (penghantaran isyarat) dan postynaptik (penerimaan isyarat) sel otak. Dan perubahan ini berlaku beberapa saat sebelum neurodegenerasi, diikuti oleh kematian sel, dicetuskan.
"Sesuatu yang jelas terjadi dengan neuron sebelum mereka mati," catat Volpicelli-Daley, sambil menambahkan, "Terdapat peningkatan aktivitas di terminal presynaptik, tempat neuron yang melepaskan bahan kimia yang disebut neurotransmitter."
"Sebaliknya," lanjutnya, "ada penurunan aktivitas pasca-sinaptik, situs neuron tetangga di mana bahan kimia yang dilepaskan ini mengaktifkan sistem pemesejan," yang "mungkin menunjukkan bahawa terdapat keplastikan pada neuron, yaitu, neuron menyesuaikan diri dengan peningkatan aktiviti. "
Ini bukan pertanda baik, kerana, "Lama kelamaan, aktiviti tidak normal ini akhirnya dapat menyebabkan kematian neuron," seperti yang dijelaskan oleh Volpicelli-Daley.
‘Satu kajian yang mengejutkan’
Walau bagaimanapun, karya penyelidik tidak berakhir dengan penemuan ini. Penulis kanan menyatakan bahawa lebih banyak kajian harus dilakukan mengenai alpha-synuclein (masih misteri) itu sendiri, dan peranan yang biasanya dimainkannya dalam fungsi sel-sel otak.
"Langkah seterusnya," kata Volpicelli-Daley, "akan melihat bagaimana alpha-synuclein meningkatkan aktiviti presinaptik dan apakah ini adalah kehilangan fungsi alpha-synuclein di dalam ruang neuron ini atau ia disebabkan oleh pembentukan agregat alpha-synuclein toksik . "
Jeremy Herskowitz, yang merupakan penyelidik kanan lain dalam kajian ini, menunjukkan bahawa kerja pasukan ini merupakan mercu tanda baru dalam landskap penyelidikan penyakit dan demensia Parkinson.
"Ini adalah kajian inovatif dan salah satu yang pertama untuk menjawab pertanyaan kritikal dan sebelumnya sukar difahami mengenai bagaimana toksik alpha-synuclein mempengaruhi struktur dan fisiologi neuron memori."
Jeremy Herskowitz
