Амилоидная связь между болезнью Паркинсона и меланомой: чем это чревато для больных?
На первый взгляд, болезнь Паркинсона (нейродегенеративное заболевание) и меланома (разновидность рака кожи) не имеют много общего.
Однако в течение почти полувека врачи признавали, что у пациентов с болезнью Паркинсона вероятность развития меланомы выше, чем у населения в целом. Теперь ученые сообщают о молекулярной связи между этими двумя заболеваниями в виде белковых агрегатов, известных как амилоиды.
Исследователи представят свои результаты сегодня на весеннем заседании Американского химического общества (ACS).
"Несколько исследований показали, что меланома встречается в два-шесть раз чаще у людей с болезнью Паркинсона, чем у здоровых людей", - говорит Декстер Дин, доктор философии, постдокторант Национального института сердца, легких и крови (NHLBI). -Более того, белок, участвующий в болезни Паркинсона, α-синуклеин, повышен в клетках меланомы."
При болезни Паркинсона α-синуклеин образует амилоидные отложения.
Считается, что они убивают дофамин-продуцирующие нейроны в головном мозге, вызывая такие симптомы, как тремор, замедленные движения и слабоумие.
В то время как интенсивные исследования были сосредоточены на эффектах α-синуклеина в мозге, гораздо меньше известно о его присутствии или активности в других тканях. Однако у ученых есть доказательства того, что амилоидообразующий белок больше экспрессируется в клетках меланомы, чем в здоровой коже.
Кроме того, более высокие уровни α-синуклеина в меланоцитах (клетках кожи, которые вызывают меланому) коррелируют с уменьшением выработки пигмента, или меланина. Меланин защищает кожу от повреждения ультрафиолетовыми лучами солнца.
Дженнифер Ли, доктор философии, постдокторский советник декана в NHLBI, входящем в состав Национального института здравоохранения, ранее изучала другой амилоидообразующий белок, называемый премеланосомным белком (Pmel).
"Большинство людей знают, что амилоиды участвуют в таких заболеваниях, как болезнь Паркинсона и болезнь Альцгеймера, но менее известно, что некоторые амилоиды, такие как Pmel, действительно выполняют полезную функцию", - говорит Ли. В здоровых меланоцитах Pmel образует амилоидные фибриллы. Они действуют как каркасы для хранения меланина в меланосомах (органеллах, где пигмент вырабатывается, хранится и транспортируется).
"Поскольку и α-синуклеин, и Pmel экспрессируются в клетках меланомы, мы задались вопросом, могут ли эти два амилоидных белка взаимодействовать и может ли это взаимодействие иметь отношение к корреляции между болезнью Паркинсона и меланомой", - говорит Ли.
Чтобы выяснить, могут ли α-синуклеин и Pmel взаимодействовать, исследователи использовали микроскопию и вестерн-блоттинг, чтобы показать, что оба этих белка находятся в меланосомах клеток меланомы человека.
Когда Дин добавлял преформированный α-синуклеиновый амилоид в пробирку, содержащую амилоидообразующую область Pmel (известную как домен повтора или RPT), α-синуклеиновые фибриллы стимулировали Pmel агрегироваться и образовывать скрученную фибрильную структуру, которую белок обычно не принимает сам по себе.
Поскольку α-синуклеин в клетках меланомы также может быть обнаружен в его растворимой или неамилоидной форме, исследователи провели другие эксперименты in vitro, в которых они добавили растворимый α-синуклеин к домену Pmel RPT.
В этом случае α-синуклеин ингибировал способность Pmel к самоагрегации и образованию амилоида в зависимости от концентрации.
Они проследили эту активность до первых 60 аминокислот α-синуклеина.
"Теперь у нас есть предварительные данные, которые предполагают, что амилоид из одного белка может "затравить" или наоборот - шаблонный амилоид из другого и в растворимой форме α-синуклеин предотвращает агрегацию Pmel." - Говорит ли.
"Поэтому мы считаем, что обе формы α-синуклеина могут уменьшить биосинтез меланина-амилоидная форма, заставляя Pmel образовывать необычную скрученную структуру, и растворимая форма, останавливая Pmel от агрегации, как это должно быть.
" Потеря пигментации кожи может способствовать повышению риска развития меланомы у пациентов с болезнью Паркинсона, говорят исследователи.
"Я думаю, что мы находимся только на вершине айсберга оценки того, что α-синуклеин может делать при меланоме", - говорит Дин. "В будущих экспериментах мне действительно интересно больше узнать о том, что делает α-синуклеин для стимулирования пролиферации меланомы, в дополнение к этому взаимодействию с Pmel".
Простым языком: учёные стоят у самого начала пути к разработке нового способа лечения как Меланомы, так и болезни Паркинсона.
Пожелаем им в этой дороге удачи!