Calcium kan een rol spelen bij de ontwikkeling van de ziekte van Parkinson

Onderzoekers hebben ontdekt dat een teveel aan calcium in hersencellen kan leiden tot de vorming van toxische clusters die kenmerkend zijn voor de ziekte van Parkinson.

Een internationaal team, geleid door de Universiteit van Cambridge, ontdekte dat calcium de interactie kan mediŰren tussen kleine vliezige structuren binnen zenuwuiteinden, die belangrijk zijn voor neuronale signalering in de hersenen, en alfasynucle´ne, het eiwit dat geassocieerd is met de ziekte van Parkinson. Overmatige niveaus van calcium of alfa-synucle´ne kunnen de oorzaak zijn van de kettingreactie die leidt tot de dood van hersencellen.

De bevindingen, gerapporteerd in het tijdschrift Nature Communications, betekenen een nieuwe stap in het begrijpen van hoe en waarom mensen Parkinson ontwikkelen. Volgens Parkinson's UK, heeft ÚÚn op de 350 volwassenen in de UK - in totaal naar schatting 145.000 - momenteel de aandoening die tot nu toe ongeneeslijk is.

De ziekte van Parkinson is ÚÚn van een aantal neurodegeneratieve ziekten die worden veroorzaakt wanneer van nature voorkomende eiwitten zich verkeerd vormen en zich aan andere eiwitten kleven om uiteindelijk dunne filamentachtige structuren te vormen die amylo´de fibrillen worden genoemd. Deze amylo´de afzettingen van geaggregeerde alfa-synucle´ne, ook bekend als Lewy-lichaampjes, zijn een teken van de ziekte van Parkinson.

Vreemd genoeg is het tot nu toe niet duidelijk wat alpha-synucle´ne eigenlijk in de cel doet: waarom het er is en wat het moet doen. Het is betrokken bij verschillende processen, zoals de soepele stroom van chemische signalen in de hersenen en de beweging van moleculen in en uit de zenuwuiteinden, maar hoe het zich precies gedraagt, is onduidelijk.

"Alfa-synucle´ne is een zeer klein eiwit met zeer weinig structuur, en het moet interactie hebben met andere eiwitten of structuren om functioneel te worden, wat het moeilijk maakt om te bestuderen," zei senior auteur Dr. Gabriele Kaminski Schierle van Cambridge's Department of Chemical Technology and Biotechnology.

Dankzij superresolutie microscopietechnieken is het nu mogelijk om in cellen te kijken en het gedrag van alfa-synucle´ne te observeren. Om dit te doen, isoleerden Kaminski Schierle en haar collega's synaptische blaasjes, een deel van de zenuwcellen die de neurotransmitters opslaan die signalen van de ene zenuwcel naar de andere sturen.

In neuronen speelt calcium een rol bij de afgifte van neurotransmitters. De onderzoekers stelden vast dat wanneer calciumniveaus in de zenuwcel toenemen, zoals bij neurale signalering, de alfa-synucle´ne zich op meerdere punten aan synaptische vesikels bindt, waardoor de vesicles samenkomen. Dit kan erop wijzen dat de normale rol van alfa-synucle´ne is om de chemische overdracht van informatie over zenuwcellen te helpen verwezenlijken.

"Dit is de eerste keer dat we hebben gezien dat calcium de manier be´nvloedt waarop alfa-synucle´ne interageert met synaptische vesicles," zei Dr. Janin Lautenschlager, hoofdauteur van het artikel. "We denken dat alfa-synucle´ne bijna een calciumsensor is, maar in aanwezigheid van calcium verandert het zijn structuur en de manier van wisselwerking met zijn omgeving, wat waarschijnlijk erg belangrijk is voor zijn normale functie."

"Er is een goed evenwicht tussen calcium en alfa-synucle´ne in de cel, en wanneer er te veel van het ÚÚn of het ander is, wordt het evenwicht verstoord en begint de aggregatie, wat leidt tot de ziekte van Parkinson," zei medeauteur Dr Amberley Stephens .

De onbalans kan worden veroorzaakt door een genetische verdubbeling van de hoeveelheid alfa-synucle´ne (genduplicatie), door een leeftijdsgebonden vertraging van de afbraak van overtollig eiwit, door een verhoogd calciumniveau in neuronen die gevoelig zijn voor Parkinson, of een geassocieerd gebrek aan calcium buffercapaciteit in deze neuronen.

Het begrijpen van de rol van alfa-synucle´ne in fysiologische of pathologische processen kan helpen bij de ontwikkeling van nieuwe behandelingen voor de ziekte van Parkinson. Een mogelijkheid is dat geneesmiddelen die zijn ontwikkeld om calcium te blokkeren, gebruikt bij hartziekten, mogelijk ook geschikt zijn tegen de ziekte van Parkinson.

Vertaling: Andre Teirlinck


 

Steun ons kenniswerk, winkel eens in de Leefbewust winkel


Naar het overige nieuws van vandaag