Нигральные дофаминовые нейроны: потенциальный ключ к терапии пациентов с болезнью Паркинсона?

Болезнь Паркинсона — прогрессирующее дегенеративное заболевание нервной системы. Основными его симптомами являются двигательные нарушения и тремор.

Результаты недавнего исследования, проведенного на базе Школы медицины и биомедицинских наук Джейкобса в Университете Буффало (Jacobs School of Medicine and Biomedical Sciences at the University at Buffalo), опубликованы в журнале «Molecular Psychiatry».

Старший автор исследования Цзянь Фэн (Jian Feng), доктор философии, профессор физиологии и биофизики в Школе медицины и биомедицинских наук Джейкобса, рассказал, что полученные в данном исследовании данные потенциально могут иметь важное значение для разработки новых методов терапии при болезни Паркинсона. Так, в исследовании был разработан метод целенаправленной дифференциации индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (ИПСК) в дофаминовые нейроны A9 (A9 DA). Именно этот тип нейронов подвергается дегенерации при болезни Паркинсона, что приводит к развитию двигательных нарушений.

Дофаминовые нейроны A9 DA постоянно генерируют электрические потенциалы. Их электрическая активность не зависит от воздействия возбуждающих сигналов от других нейронов.

Эллисон Брашир (Allison Brashear), доктор медицинских наук, вице-президент по медицинским наукам Университета Буффало и декан Школы медицины и биомедицинских наук Джейкобса, объяснила, что потенциально данный метод позволит разработать новые эффективные методы терапии при болезни Паркинсона.

Ц. Фэн объяснил, что в человеческом головном мозге существует большое количество разных типов дофаминовых нейронов, и каждый тип отвечает за разные функции мозга. Так, функцией нигральных дофаминовых нейронов, также известных как нейроны A9 DA, является контроль над произвольными движениями. Ранее в исследованиях уже предпринимались попытки индуцировать образование нейронов этого типа из плюрипотентных стволовых клеток человека.

В данном же исследовании впервые была индуцирована дифференциация дофаминовых нейронов А9 из плюрипотентных стволовых клеток.

Ц. Фэн отмечает, что нейроны A9 DA, вероятно, являются самыми большими клетками в организме человека. Их объем примерно в 4 раза превышает таковой зрелой человеческой яйцеклетки. При этом около 99% объема нейронов данного типа составляют аксоны. Общая длина ветвей аксонов одного нейрона A9 DA составляет около 4,5 м. Кроме того DA-нейроны A9 постоянно генерируют потенциалы действия. Эти нейроны все время подвергаются влиянию дофамина и высокой концентрации кальция. Ввиду этого эти нейроны особенно уязвимы к воздействию повреждающих факторов.

Ц. Фэн отметил, что целью дальнейших исследований является поиск методов профилактики дегенерации нейронов A9 DA при болезни Паркинсона, а также исследование потенциальной возможности трансплантационной терапии при болезни Паркинсона с применением нейронов A9 DA.

Для стимуляции дифференцировки ИПСК в нейроны A9 DA последовательно применяется ряд химических веществ-морфогенов. Это сложный процесс, имитирующий по сути то, что происходит в период эмбрионального развития.

Ц. Фэн подчеркнул, что объективных диагностических тестов для раннего выявления болезни Паркинсона не существует. Заболевание диагностируют клинически. При этом к моменту клинической манифестации дегенерация нигральных дофаминовых нейронов происходит у пациента уже как минимум на протяжении десятилетия.

В исследовании использовали модели болезни Паркинсона на животных и линии клеток человека.

По материалам www.medicalxpress.com