Bệnh Parkinson: Các nhà khoa học tìm ra mục tiêu mới để tiêu diệt các khối protein
Việc ngăn chặn một loại enzyme có thể ngăn chặn sự tích tụ các khối protein độc hại xảy ra trong não của những người mắc bệnh Parkinson.
Đây là kết luận mà các nhà khoa học tại Trung tâm Y tế Đại học Georgetown (GUMC) ở Washington, D.C. đưa ra sau khi nghiên cứu loại enzyme, có tên USP13, trong não của chuột và người.
Nghiên cứu được đăng trên tạp chí Di truyền phân tử con người, có thể là người đầu tiên giải thích vai trò của USP13 trong sự tích tụ độc hại của các khối protein trong não.
Sự tích tụ protein được gọi là thể Lewy, và chúng cũng xuất hiện trong các bệnh thoái hóa thần kinh khác, bao gồm chứng sa sút trí tuệ thể Lewy và bệnh teo đa hệ thống.
“Nghiên cứu này”, tác giả chính Xiaoguang Liu, phó giáo sư thần kinh học tại GUMC, cho biết “cung cấp bằng chứng mới cho thấy USP13 ảnh hưởng đến sự phát triển và thanh thải các khối protein trong cơ thể Lewy, cho thấy rằng việc nhắm mục tiêu USP13 có thể là mục tiêu điều trị trong bệnh Parkinson và các bệnh tương tự khác các dạng thoái hóa thần kinh. "
Bệnh Parkinson và thể Lewy
Bệnh Parkinson là một rối loạn thoái hóa ảnh hưởng chủ yếu đến việc kiểm soát chuyển động. Các triệu chứng điển hình bao gồm run, cứng khớp và rối loạn vận động chậm.
Những người bị bệnh Parkinson cũng có thể gặp các vấn đề về giấc ngủ, lo lắng, trầm cảm, táo bón và mệt mỏi.
Theo Hiệp hội Bệnh Parkinson Hoa Kỳ, ước tính có khoảng 10 triệu người trên thế giới đang sống chung với bệnh Parkinson. Con số này bao gồm khoảng 1 triệu người ở Hoa Kỳ.
Bệnh chủ yếu biểu hiện sau 50 tuổi, nhưng có một dạng hiếm hơn gọi là Parkinson’s khởi phát sớm có thể phát triển ở độ tuổi trẻ hơn.
Bệnh Parkinson phá hủy các tế bào trong một vùng của não được gọi là não bộ. Các tế bào thần kinh trong vùng này giao tiếp bằng cách giải phóng một chất truyền tin hóa học gọi là dopamine. Sự tương tác này giúp “tinh chỉnh” kiểm soát chuyển động.
Các nhà khoa học không chắc chắn chính xác nguyên nhân gây ra cái chết của các tế bào giải phóng dopamine trong bệnh Parkinson, nhưng thể Lewy nằm trong danh sách nghi phạm của họ.
Khám nghiệm tử thi những người bị bệnh Parkinson đã tìm thấy thể Lewy trong các tế bào thần kinh, hoặc tế bào thần kinh, của lớp nền và các bộ phận khác của não.
Một loại protein được gọi là alpha-synuclein là thành phần chính của các cấu trúc hình tròn, độc hại này. Tuy nhiên, vai trò của protein này đối với não khỏe mạnh là không rõ ràng.
Thẻ alpha-synuclein và ubiquitin
Những gì các nhà khoa học biết là khi alpha-synuclein mang thẻ của protein nhỏ ubiquitin, các enzym sẽ đến và mang nó đi tiêu hủy. Quá trình đánh dấu các protein để thanh thải bằng cách sử dụng các thẻ ubiquitin được gọi là quá trình xác định vị trí.
Nghiên cứu gần đây cho thấy USP13 loại bỏ các thẻ ubiquitin trên alpha-synuclein. Kết quả là, các enzym không loại bỏ được protein, và nó tích tụ lại để tạo thành các thể Lewy độc hại.
Các nhà nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc ngăn chặn USP13 trong các mô hình chuột mắc bệnh Parkinson làm cho các thể Lewy biến mất và cũng ngăn chúng hình thành trở lại.
Điều này dẫn đến việc phát hiện ra rằng mô não sau khi chết của những người bị bệnh Parkinson có chứa USP13 ở mức cao.
Nhóm cũng điều tra mối quan hệ giữa USP13, alpha-synuclein và một protein khác có liên quan đến bệnh Parkinson được gọi là parkin.
USP13 đã ngăn parkin thực hiện công việc của nó
Parkin giúp chỉ đạo sự phân hủy protein trong tế bào. Nó cảm nhận các thẻ ubiquitin và nhắm mục tiêu protein được gắn thẻ để phân hủy. Các nhà khoa học đã xác định được mối liên hệ giữa một số dạng bệnh Parkinson và “mất chức năng parkin”.
Có vẻ như, bằng cách xóa các thẻ ubiquitin, USP13 ngăn parkin đưa alpha-synuclein vào quy trình quản lý chất thải của tế bào.
Sử dụng các mô hình chuột mắc bệnh Parkinson, nhóm nghiên cứu đã chỉ ra rằng cả việc gắn thẻ và phá hủy alpha-synuclein đều tăng lên khi chuột thiếu USP13.
Những con chuột này cũng ít bị phá hủy tế bào dopamine hơn và cải thiện chức năng vận động.
Các nhà nghiên cứu hiện muốn phát triển một loại thuốc chẹn USP13 mà các bác sĩ có thể sử dụng như một phần của liệu pháp nhằm mục tiêu giải phóng protein trong các bệnh thoái hóa thần kinh, chẳng hạn như bệnh Parkinson.
“Việc loại bỏ các protein gây độc thần kinh, bao gồm cả alpha-synuclein, có thể phụ thuộc vào sự cân bằng giữa việc giải phóng mặt bằng và loại bỏ sự phát sinh xung quanh.”
Xiaoguang Liu, GUMC
