Astrociti, nezamijećene zvijezde Parkinsonovog istraživanja

U Parkinsonovom istraživanju navikli smo čuti za neurone koji stvaraju dopamin koji se vremenom gube. Danas, na Međunarodni dan žena, gledamo drugačiju vrstu stanica i žene koje ih istražuju.

Astrociti su stanice u obliku zvijezde koje se nalaze u mozgu i leđnoj moždini. Dio su veće grupe stanica poznatih kao glia. Ranije se smatralo da se glia, što znači ljepilo, jednostavno lijepi i drži sve važne neurone zajedno. Sada znamo da imaju mnogo širu i važniju ulogu, a istraživači istražuju kako bi oni mogli biti važni u Parkinsonovom.

Istraživanja su sugerisala da u mozgu imamo otprilike 86 milijardi neurona i bilo gdje od jedan do deset puta glija.

Fluorescentna svjetlosna mikrografija stanica astrocita u mozgu ljudskog ploda. Astrociti imaju brojne grane vezivnog tkiva koje pružaju podršku i ishranu neuronima. Glijalni vlaknasti kiseli protein je zelene boje; stanične jezgre su lila.

Astrociti imaju mnogo funkcija i naporno rade na regulaciji živčanih stanica i njihove okoline. Omogućuju hranjive tvari, faktore rasta i kemikalije za održavanje zdravih neurona, čišćenje viška neurotransmitera i pomažu u popravljanju oštećenja u mozgu i leđnoj moždini.

Astrociti su prvi put povezani sa zdravljem mozga još u ranim 1900-ima. Kad je proučavao obdukcije, Ladislas von Meduna, mađarski neuroznanstvenik i psihijatar, otkrio je da ljudi koji imaju šizofreniju ili depresiju imaju manje astrocita u vanjskom sloju mozga.

Kako su astrociti uključeni u Parkinsonovu bolest?

Razne studije ukazale su na ulogu astrocita u razvoju Parkinsonove bolesti.

Istraživanje u Kaliforniji pokazalo je da se u mozgu ljudi koji boluju od Parkinsona nalazi više astrocita u stanju starenja - stanje u kojem se stanica više ne može podijeliti. Istraživači su također otkrili da izloženost herbicidu, paraquatu, zdrave astrocite pretvara u senescentne.

U mišinom modelu Parkinsona uklanjanje ovih starosnih stanica ublažilo je oštećenje živaca i spriječilo simptome Parkinsonovog razvoja, što sugerira da starosjedilački astrociti mogu pridonijeti razvoju Parkinsonove bolesti.

Istraživači sa Sveučilišta Stanford otkrili su da se astrociti mogu pretvoriti u opasne astrocite koji više ne mogu zaštititi živčane stanice i mogu ih oštetiti. Određeni uvjeti mogu prebaciti astrocite u 'reaktivne' one koji više nisu u stanju dovršiti suštinske poslove kako bi neuroni bili sretni. Istraživači su analizirali moždano tkivo ljudi s Parkinsonovim i drugim neurodegenerativnim stanjima. Pronašli su velike grozdove ovih reaktivnih astrocita na područjima koja su najviše pogođena različitim uvjetima, što sugerira da njihovo stvaranje doprinosi gubitku neurona u Parkinsonovom stanju.

Žene u STEM-u

Žene su nedovoljno zastupljene na većini radnih mjesta za znanost, tehnologiju, inženjerstvo i matematiku (STEM), što čini samo 23% onih iz osnovnih zanimanja STEM u Velikoj Britaniji. Iako se čini da se jaz polako zatvara, još uvijek ima neki put. Žene u tim industrijama mogu se suočiti s određenim preprekama, poput izolacije, nedostatka fleksibilnog rada i nedostatka ženskih uzora.

U Parkinsonu u Velikoj Britaniji ne nedostaje nam uzora. Ovdje ćemo pogledati dva nadahnjujuća istraživača koji istražuju astrocite u Parkinsonovom.

Pregled lijekova za poboljšanje funkcije astrocita

Laura Ferraiuolo, istraživačica iz Sheffieldovog instituta za translacijsku neuroznanost (SITraN), istraživala je mogu li mitohondrije, stanice za proizvodnju energije iz stanica, astrociti mijenjati u Parkinsonovom.

Mitohondrije su povezane s Parkinsonovom stražnjom 1989. godine, kada je istraživanje koje je financirala Parkinson u Velikoj Britaniji pokazalo da mitohondriji u području mozga zahvaćeni Parkinsonovom bolešću ne funkcioniraju onako kako bi trebali biti. Od tada istraživači pokušavaju otkriti što uzrokuje da mitohondriji prestanu raditi i kako ih ponovo pokrenuti i pokrenuti.

Laura i njezin tim uzeli su biopsije kože od ljudi sa i bez Parkinsonove bolesti. Potom su te stanice kože reprogramirali u neurone i astrocite. Otkrili su da su, u usporedbi s ljudima bez stanja, astrociti generirani od ljudi koji boluju od Parkinsonove bolesti imali više mitohondrija, ali da i ti mitohondriji ne funkcioniraju. A bez pouzdanog izvora energije, ni astrociti nisu dobro funkcionirali.

Heather Mortiboys je Parkinsonova istraživačica u Velikoj Britaniji na SITraN-u. Heather je pregledala i ocijenila tisuće postojećih lijekova kako bi utvrdila postoji li neki od njih neiskorišteni potencijal za Parkinsonovu bolest. Zatim je uzela najboljih 224 ljekovitih lijekova i testirala ih na stanicama kože od ljudi s ranim pojavom nasljednih Parkinsonovih bolesti, od ljudi s kasnim nastankom nasljednih Parkinsonovih oblika, te od ljudi sa stanjem koji ne nose gene koji bi znali da povećavaju rizik ,

Analizirajući ogromnu količinu prikupljenih podataka, Heather je pronašla tri skupine lijekova koji imaju korisne učinke i na mitohondrije i lizosome (odgovorne za odlaganje otpada koje proizvode) u stanicama kože kod ljudi koji boluju od Parkinsonove bolesti.

Nakon toga je Heather željela istražiti kako te skupine lijekova štite mitohondrije i lizosome te otkriti imaju li stvarno obećanje za liječenje. Da bi to učinila, napravila je moždane stanice reprogramiranjem stanica kože.

Otkrili su da lijekovi mogu povećati proces u kojem se oštećeni mitohondriji razgrađuju (poznat kao mitofagija), vraćajući se na normalnu razinu u stanicama mozga koje su napravili. Oni su također istražili na kojem se mitofagičnom putu lijekovi mogu aktivirati.

Laura sada testira lijekove koje je Heather identificirala kako bi utvrdila mogu li i mitohondriji u astrocitima pomoći da bolje funkcioniraju. Da bi se zaštitili neuroni u Parkinsonovoj bolesti, možda će biti potrebno i liječenje astrocita.