«Белок болезни Паркинсона» оказался нужен для нормального развития мозга

Сотрудники Научно-исследовательского института общей патологии и патофизиологии, Российского национального исследовательского медицинского университета им. Н.И. Пирогова и Института физиологически активных веществ установили, что происходит с вырабатывающими дофамин нейронами при развитии среднего мозга мышей, если им заблокировать возможность производить альфа-синуклеин — белок, скапливающийся в этих клетках при болезни Паркинсона. Препринт научной статьи опубликован на сайте журнала PeerJ.

Белок альфа-синуклеин в значительных количествах образуется в нервных клетках. Ряд мутаций в кодирующем его гене приводит к существенному повышению вероятности болезни Паркинсона. При этом альфа-синуклеин образует в нейронах скопления, называемые тельцами Леви. Их появление в клетках среднего мозга, отвечающих за регуляцию движений, приводит к проявлениям паркинсонизма — тремору (дрожанию) конечностей, снижению способности начинать произвольные движения и некоторым другим.

Функция альфа-синуклеина, кодируемого геном нормального строения, не вполне ясна. Известно, что его молекулы обычно расположены вблизи синапсов — мест контакта нервных клеток. Учитывая, что «неправильный» альфа-синуклеин вызывает в первую очередь повреждения нейронов среднего мозга, выделяющих дофамин (другое их название — дофаминергические), вероятно, он играет важную роль в их функционировании. Эту гипотезу и проверили российские исследователи. Они получили группу мышей, в клетках которых ген альфа-синуклеина был неактивен. А затем изучили количество и расположение образующих дофамин нейронов на срезах только что образовавшегося среднего мозга эмбрионов этих грызунов.

Подсчет и изучение морфологии дофаминергических нервных клеток в различных участках среднего мозга дал следующие результаты. У мышей с «выключенным» геном альфа-синуклеина нарушалось образование черной субстанции — структуры среднего мозга, регулирующего произвольные движения и получающего наибольшие повреждения при болезни Паркинсона. В ней было значительно меньше дофаминергических нейронов, чем в норме. Более того, они обладали нехарактерной формой. При этом развитие соседней структуры в составе среднего мозга, вентральной области покрышки (отвечает за ощущение удовольствия), не нарушилось. Интересно, что при паркинсонизме нейроны покрышки страдают в гораздо меньшей степени, чем нервные клетки в черной субстанции, хотя в обоих случаях речь идет о дофаминергических нейронах.

Такие результаты позволяют предположить, что альфа-синуклеин необходим для формирования здоровой черной субстанции у эмбриона. В этой связи интересно, почему замена «нормального» альфа-синуклеина на мутантный, образующий тельца Леви, повреждает зрелые, неделящиеся клетки через много десятилетий после формирования среднего мозга. Не вполне ясно пока, и отчего его нехватка не влияет на развитие дофаминергических нейронов вентральной области покрышки. Все эти вопросы требуют дополнительных исследований.