Boala Parkinson (PD) este a doua cea mai comună tulburare neurodegenerativă și cea mai frecventă tulburare de mișcare în prezent, pentru care există doar tratament simptomatic. Fibrele amiloidice ale proteinei α-sinucleină (αSyn) constituie conținutul major al incluziunilor intraneuronale patologice, corpii Lewy, găsiți în neuroni dopaminergici din creierele pacienților cu PD. Toxicitatea amiloidică a fost atribuită abilității de a semăna noi amiloizi, de a se transloca între celule, de a deteriora membranele, de a fi o sursă pentru proteinele funcțional relevante prin legare și de a bloca steric funcțiile celulare. Amiloizii erau considerați chimic inerți până când am demonstrat că amiloizii αSyn catalizează hidroliza legăturilor esterice și fosfoesterice in vitro.
Patologia Lewy, adică amiloizii, se găsește și în nucleele celulelor, iar munca noastră anterioară a arătat că monomerii de αSyn interacționează cu ADN-ul. Când am extins acest lucru la amiloizi, am descoperit că interacțiunile amiloizilor de αSyn cu ADN-ul promovează ruperea șirurilor de ADN. Astfel, reactivitatea chimică a amiloizilor de αSyn poate contribui la daunele extinse la ADN observate la pacienții cu PD.
Neuronii au cerințe de energie disproporționat de ridicate în comparație cu alte organe, dar lipsesc stocarea combustibilului energetic (cum ar fi acizii grași și glicogenul). Spre deosebire de multe alte celule, neuronii trebuie să producă continuu ATP din glucoză pentru a satisface cerințele celulare și a menține homeostazia energetică. Scăderea nivelurilor de ATP din creier a fost corelată atât cu Alzheimer, cât și cu PD. Există dovezi că amiloizii de αSyn perturbă mitocondriile, rezultând într-o producție mai mică de ATP.
Aici, combinăm metode biochimice, biofizice, computaționale și structurale pentru a investiga interacțiunea dintre amiloizii de αSyn și ATP. Raportăm că amiloizii de αSyn prezintă activitate catalitică către hidroliza ATP-ului in vitro. Propunem că epuizarea ATP-ului prin hidroliza amiloizilor de αSyn poate perturba echilibrul energetic local în celulele neuronale.
Online Editor RevistaSanatatii.ro. Pasionata de domeniul sanatatii din copilarie. Visul ei este sa se eradicheze batranetea prin noile descoperiri stiintifice.