“O wspólnych korzeniach chorób neurodegeneracyjnych”   -   doc. dr hab. Irena Nalepa

(Pracownia Sygnału Wewnątrzkomórkowego, Zakład Biochemii Instytutu Farmakologii Polskiej Akademii Nauk w Krakowie)

 Choroby neurodegenracyjne, a wśród nich najczęściej występujące choroby Alzheimera i Parkinsona, są obecnie jednymi z najpoważniejszych schorzeń z jakimi zmaga się ludzkość. Obserwowany wzrost częstości występowania takich schorzeń wydaje się być w dużej mierze związany z ogólnym starzeniem się ludzkiej populacji. Zasadniczą cechą starzenia się jest stopniowe, postępujące i nieodwracalne zmniejszanie się plastyczności czyli zdolności organizmu do utrzymania homeostazy w odpowiedzi na różne czynniki środowiskowe. Wprawdzie proces starzenia się sam w sobie nie jest chorobą, to jednak ułatwia jej występowanie. Organizm młody ma duże zdolności regeneracyjne i może poradzić sobie ze szkodliwymi efektami środowiska. W młodszym wieku, odziedziczony genotyp decyduje o możliwościach przystosowawczych do zmiennych warunków życia oraz o szybkości przebiegu fizjologicznego starzenia się człowieka. I wprawdzie w ciągu całego życia człowieka, posiadany genotyp odgrywa ważną rolę w kontekście związanych ze starzeniem ubytków fenotypu, to jednak po osiągnięciu wieku 70 lat rola czynników środowiskowych jeśli nie przeważa, to przynajmniej jest tak samo ważna jak czynniki genotypowe. Z drugiej jednak strony, sumowanie się wpływów środowiskowych podczas procesu starzenia zależy w dużej mierze od genotypu i u osobników żyjących w takim samym środowisku, wpływ genotypu może się zaznaczyć szczególnie silnie w procesie starzenia.

Neurodegeneracja czyli postępujący proces zwyrodnienia komórek nerwowych (neuronów) leży u podstaw wielu chorób układu nerwowego, które prowadzą do obumierania neuronów. Jest to proces nieodwracalny, ponieważ neurony, z nielicznymi wyjątkami, nie rozmnażają się. Neurodegeneracja jest wynikiem wytworzenia się zdegenerowanych form białka. Takie formy mogą się tworzyć w wyniku agregacji cząsteczek białek, posiadających charakterystyczną konformację tak zwanej ß -harmonijki. Są one oporne na działanie enzymów proteolitycznych i tworzą nierozpuszczalne złogi. Agregaty białkowe mogą mieć różny skład i lokalizację w neuronie. W dalszym ciągu jednak nie jest w pełni wyjaśniony mechanizm, który zapoczątkowuje agregację białek.

Patologiczne zmiany w morfologii neuronów jakie są obserwowane w chorobach neurodegeneracyjnych to obecność blaszek starczych (ang. plaques), zbudowanych z białka ß -amyloidu; zwyrodnień czyli splątków neurofibrylarnych (ang. neurofibrillary tangles), złożonych głównie z białek tau; tworów zwanych ciałkami Picka (ang. Pick bodies); ciałek Lewy’ego (ang. Lewy bodies) i innych wtrętów zawierających a - synukleinę, wreszcie agregatów białek mających w swym składzie liczne cząsteczki aminokwasu, glutaminy.

Choroby neurodegeneracyjne są tradycyjnie określane jako odrębne kliniczno-patologiczne jednostki chorobowe. Chociaż taka klasyfikacja jest uzasadniona koniecznością dokonania wyboru spośród dostępnych terapii, to z góry zakłada, że każda z tych chorób ma zdefiniowaną i odmienną etiologię oraz odmienne objawy chorobowe, którym towarzyszy ściśle określony typ zmian patologicznych. Jednak dotychczasowe obserwacje przebiegu chorób neurodegeneracyjnych i towarzyszących im zmian w morfologii komórek nerwowych wskazują, że patogeniczne mechanizmy wyodrębnionych klinicznie jednostek chorobowych nakładają się. Wykład ma na celu wskazanie przesłanek wynikających z badań z zakresu biochemii, genetyki i biologii molekularnej, które przemawiają za tym, że choroby neurodegeneracyjne powinno się traktować jako proces ogólnego zwyrodnienia mózgu, mający wspólne podłoże, którym jest agregacja zdegenerowanych białek.