Parkinson: hoe een 'slecht' enzym de hersenen zou kunnen beschermen
Een recente studie zou ons begrip kunnen veranderen van de manieren waarop mitochondriën, of de krachtcentrales van de cellen, de ziekte van Parkinson beïnvloeden. De laatste resultaten druisen in tegen de huidige theorieën.
De ziekte van Parkinson is een van de meest voorkomende neurodegeneratieve aandoeningen in de Verenigde Staten en treft daar naar schatting 1 miljoen mensen, plus 10 miljoen wereldwijd.
De ziekte veroorzaakt een geleidelijke verslechtering van de motorische vaardigheden, met symptomen als tremor en rigiditeit. Parkinson kan ook leiden tot dementie, depressie en angst.
De belangrijkste veranderingen in de door de ziekte van Parkinson aangetaste hersenen vinden plaats in een klein gebied dat de substantia nigra wordt genoemd. Deze dopamine-producerende neuronen sterven af en het gebied wordt geïnfiltreerd door zogenaamde Lewy-lichaampjes, die abnormale eiwitaggregaten zijn.
Ondanks jaren van onderzoek zijn de mechanismen die ten grondslag liggen aan de ziekte van Parkinson onbekend. Recent onderzoek suggereert echter dat mitochondriale disfunctie hierbij betrokken kan zijn.
Parkinson en mitochondriën
In het begin van de jaren tachtig ontdekten onderzoekers dat wanneer een enzym genaamd mitochondriaal complex 1 (MC1) werd geremd, neuronen in de substantia nigra kapot gingen en Parkinson-achtige symptomen veroorzaakten.
Mitochondriën zijn verantwoordelijk voor het omzetten van de voedingsstoffen die we consumeren in ATP, de energetische valuta van de cel. MC1 is een van de vele enzymen die bij dit complexe proces betrokken zijn.
Eind jaren tachtig ontdekten wetenschappers dat de MC1-spiegels waren verlaagd in de hersenregio's die het meest werden getroffen door de ziekte van Parkinson. Deze bevinding is gereproduceerd en is nu goed ingeburgerd: velen hebben getheoretiseerd dat, omdat MC1-niveaus dalen in de substantia nigra van mensen met Parkinson, het verantwoordelijk kan zijn voor neuronale dood.
Tot op heden is de betekenis van gereduceerde MC1 echter een mysterie gebleven. Zijn MC1-niveaus de reden waarom de neuronen afsterven, is het een beschermend mechanisme dat wordt aangewakkerd door neuronale celdood, of is het gewoon een symptoom van afstervende neuronen?
Veel onderzoeken die ervoor kozen om naar de niveaus van MC1 in de substantia nigra te kijken, vergeleken ze niet met andere delen van de hersenen. Daarom hebben wetenschappers van de Universiteit van Bergen (UiB) in Noorwegen onlangs de niveaus van dit enzym in andere delen van de door Parkinson aangetaste hersenen onderzocht.
MC1 door de hersenen
De onderzoekers - geleid door Charalampos Tzoulis, van de afdeling Klinische Geneeskunde van UiB - dachten dat als MC1-reductie de belangrijkste reden is voor neuronale afbraak bij de ziekte van Parkinson, het alleen zou moeten worden verminderd in die gebieden die erdoor worden getroffen, en op de rest van de hersenen.
Om erachter te komen of dit het geval was, namen ze hersenweefsel van 18 mensen met Parkinson en koppelden ze aan 11 gezonde controlepersonen. Hun bevindingen worden deze week gepubliceerd in het tijdschrift Acta Neuropathologica.
Ze ontdekten dat MC1 in feite door de hele hersenen was verminderd en dat het niet correleerde met de dood van neuronen. Delen van de hersenen die relatief onaangetast waren, zoals het cerebellum, hadden nog steeds veel lagere MC1-waarden.
"Deze nieuwe studie toont aan dat complexe 1-deficiëntie in feite een wereldwijd fenomeen is in de hersenen van mensen met de ziekte van Parkinson, en zonder onderscheid wordt aangetroffen in zowel aangetaste als gezonde hersenregio's."
Charalampos Tzoulis
"Intrigerend", voegt hij eraan toe, "hersencellen (neuronen) met verminderde complex 1-niveaus bevatten significant minder kans om Lewy-lichaampjes te bevatten, de abnormale eiwit-aggregaten die de ziekte van Parkinson kenmerken."
De conclusie is dat verlaagde niveaus van MC1 niet noodzakelijkerwijs schadelijk zijn voor de hersenen of betrokken zijn bij celdood - als er iets is, kunnen verlaagde niveaus beschermend zijn.
Zoals Tzoulis uitlegt: "Het is mogelijk dat complexe 1-deficiëntie deel uitmaakt van een compenserende regulatie die probeert de hersenen te beschermen bij de ziekte van Parkinson, bijvoorbeeld door een verminderde productie van oxidatieve vrije radicalen."
Deze voorlopige bevindingen moeten worden bevestigd, en als dat het geval is, kan dit nieuwe wegen voor onderzoek openen. Als MC1-reductie in feite een beschermend mechanisme is, zou het misschien kunnen worden uitgebuit om de Parkinson-medicijnen van de toekomst te ontwerpen.
