Mangan và Parkinson: Cơ chế có thể giải thích liên kết
Nghiên cứu mới, được công bố trên tạp chí Tín hiệu Khoa học, nêu chi tiết cơ chế mà qua đó việc tiếp xúc với mangan có thể kích hoạt sự phân bố sai protein trong não - do đó, có thể dẫn đến các triệu chứng giống như Parkinson. Các phát hiện có thể giúp chẩn đoán sớm hơn về tình trạng thần kinh.
Mangan là một chất dinh dưỡng thiết yếu có trong “các loại đậu, dứa, đậu, các loại hạt, chè và ngũ cốc”.
Trong cơ thể con người, mangan hỗ trợ điều chỉnh lượng đường trong máu, hình thành xương và miễn dịch.
Tuy nhiên, tiếp xúc với hàm lượng mangan quá mức có thể gây ra các triệu chứng thần kinh giống Parkinson.
Mangan tích tụ trong vùng hạch nền của não.
Các nhà nghiên cứu đã biết về những liên kết này giữa mangan và Parkinson trong nhiều thập kỷ, nhưng nghiên cứu mới giúp làm sáng tỏ cơ chế đằng sau những liên kết này.
Anumantha Kanthasamy, Chủ tịch Linda Lloyd Khoa Độc tố Thần kinh tại Đại học Bang Iowa ở Ames, đã dẫn đầu nghiên cứu mới.
Mangan giúp chuyển một protein bị lỗi
Bệnh Parkinson được đặc trưng bởi các khối hình thành bởi protein alpha-synuclein bị gấp khúc. Các tập hợp protein này là chất độc đối với tế bào thần kinh.
Kanthasamy và các đồng nghiệp đã bắt đầu nghiên cứu xem các protein sắp xếp sai này có thể tương tác với mangan như thế nào để kích hoạt sự tiến triển của bệnh Parkinson.
Để làm như vậy, họ đã kiểm tra dữ liệu từ chuột và các mẫu huyết thanh được thu thập từ tám thợ hàn. Theo một nhóm, thợ hàn có nguy cơ tiếp xúc lâu dài với mangan cao hơn. Nghiên cứu cũng đã kiểm tra một nhóm đối chứng gồm 10 người.
Các phân tích tiết lộ rằng những người thợ hàn tiếp xúc với mangan có mức alpha-synuclein bị gấp khúc cao hơn, khiến họ có nguy cơ mắc bệnh Parkinson cao hơn.
Các thử nghiệm nuôi cấy tế bào bổ sung cho thấy rằng alpha-synuclein đã gấp nếp được tiết ra qua các túi nhỏ gọi là exosomes vào không gian ngoại bào. Nói cách khác, các túi đã cho phép các protein di chuyển từ tế bào này sang tế bào khác và tiếp tục phát tán protein bị gấp sai.
Các nhà khoa học cũng phân lập các exosomes chứa alpha-synuclein từ các tế bào biểu hiện alpha-synuclein tiếp xúc với mangan và đưa chúng đến vùng não ở chuột được gọi là thể vân. Điều này gây ra các triệu chứng giống như Parkinson ở chuột.
Mangan dường như đẩy nhanh quá trình “truyền từ tế bào này sang tế bào khác” của alpha-synuclein, do đó, dẫn đến nhiễm độc thần kinh. Kanthasamy và các đồng nghiệp giải thích:
“Kết hợp với nhau, những kết quả này chỉ ra rằng việc tiếp xúc với [mangan] thúc đẩy sự bài tiết [alpha-synuclein] trong các túi ngoại tiết, sau đó tạo ra các phản ứng tiền viêm và thoái hóa thần kinh trong cả mô hình nuôi cấy tế bào và động vật.”
Các tác giả viết: “[W] e đã xác định được một cơ chế có thể liên quan đến sự truyền qua tế bào qua trung gian exosome, của [alpha-synuclein] trong quá trình tiếp xúc với chất độc thần kinh trong môi trường”.
Phát hiện có thể dẫn đến phát hiện sớm hơn
Theo Viện Y tế Quốc gia (NIH), khoảng 50.000 người ở Hoa Kỳ nhận được chẩn đoán Parkinson mỗi năm và 500.000 người hiện đang sống chung với tình trạng này.
Mặc dù tình trạng này vẫn chưa có cách chữa trị, nhưng chẩn đoán sớm hơn có thể ngăn ngừa tổn thương não không thể phục hồi và giúp đẩy nhanh các thử nghiệm lâm sàng trên người về các loại thuốc mới.
Kết quả mà Kanthasamy và các đồng nghiệp vừa công bố có thể giúp các nhà khoa học nghĩ ra một phương pháp xét nghiệm chẩn đoán mới cho bệnh Parkinson có thể phát hiện bệnh sớm hơn nhiều. Kết quả cũng có thể giúp các nhà khoa học kiểm tra mức độ hiệu quả của các loại thuốc điều trị Parkinson mới.
Kanthasamy nói: “Khi bệnh tiến triển, việc điều trị chậm lại càng khó khăn hơn. Ông cho biết thêm: “Việc phát hiện sớm hơn, có lẽ bằng cách xét nghiệm alpha-synuclein đã được gấp lại nhầm, có thể dẫn đến kết quả tốt hơn cho bệnh nhân. Một cuộc kiểm tra như vậy cũng có thể cho biết liệu ai đó có nguy cơ mắc bệnh trước khi bệnh khởi phát hay không ”.
Tuy nhiên, các tác giả nghiên cứu cũng cảnh báo rằng những phát hiện của họ vẫn chỉ là thử nghiệm và xét nghiệm chẩn đoán như vậy có thể không có sẵn trong nhiều năm.
