Лизосомальные дефекты могут быть триггером развития болезни Паркинсона

По результатам нового международного научного исследования описаны вероятные факторы развития болезни Паркинсона, которыми могут служить дефекты функционирования таких внутриклеточных структур, как лизосомы. В работе представлена роль нарушений экспрессии группы лизосомальных генов как потенциальных основных факторов, обусловливающих возникновение и прогрессирование этого нейродегенеративного заболевания. Основные положения исследования опубликованы в журнале «Brain» 13 ноября 2017 г.

Ведущий автор Лори Робак (Laurie Robak), специалист в области молекулярной генетики и генетики человека в Медицинском колледже Бейлора (Baylor College of Medicine), США, сообщил, что за последние годы получено множество подтверждений тому, что дефекты гена глюкоцереброзидазы (GBA) являются значимыми факторами в прогнозировании риска развития болезни Паркинсона. Также ранее было известно, что нарушения экспрессии гена указанного фермента являются этиологической основой болезни Гоше, одной из наиболее распространенных среди лизосомных болезней накопления. Такие данные позволили выдвинуть гипотезу о том, что подобное единство этиологического фактора может обеспечивать ситуацию, при которой у лиц с болезнью Гоше могут быть члены семьи с болезнью Паркинсона.

Лизосомы как разновидность внутриклеточных везикул относятся к эндомембранной системе клетки и представляют собой окруженные мембраной органеллы, содержащие множество растворимых гидролитических ферментов. Кроме того, лизосомы являются звеном внутриклеточных сигнальных путей, обеспечивающих метаболизм и рост клетки.

В новом исследовании ученые выявили, что наличие одной дефектной копии гена GBA в 5–8 раз повышает риск возникновения болезни Паркинсона в будущем. Кроме того, в качестве этиологического звена в цепи патогенеза указанного заболевания описан новый ген SMPD1, связанный с нарушениями лизосомальных функций.

Авторы отметили, что исходной целью нового исследования стало изучение вероятности риска и принципа взаимосвязи между изменениями в лизосомальных генах и последующим развитием болезни Паркинсона. Для решения поставленной задачи составлен перечень 54 генов, участвующих в нарушениях функционирования лизосом, после чего проведен анализ частоты встречаемости дефектных форм названных генов в когорте лиц с диагностированной болезнью Паркинсона. Учитывая то, что лизосомальные болезни накопления, как правило, диагностируются в детском возрасте, выполнение настоящего исследования стало итогом научного поиска как неврологов, специализирующихся в сфере нейродегенеративных заболеваний, так и педиатров и генетиков, являющихся экспертами в области лизосомальных болезней накопления. В результате масштабного анализа данных ученые установили взаимосвязь между расстройствами, наблюдавшимися в детстве, и последующим риском развития болезни Паркинсона в зрелом возрасте. Авторы отметили, что в ходе работы проведена оценка крупнейшего массива генетических данных, связанных с болезнью Паркинсона. При этом обнаружено, что, несмотря на индивидуальные особенности дефектов в указанных генах, каждая из таких мутаций составляла некое единство с общей когортой генетических дефектов при болезни Паркинсона. Исследователи подчеркнули, что по меньшей мере одна из подобных мутаций встречалась более чем в 50% случаев, тогда как в 20% случаев отмечалось более одного генетического дефекта.

В целом, полученные результаты, по мнению авторов, представляют собой перспективную информацию о том, что повреждение лизосом может быть одной из основных причин развития болезни Паркинсона, а это может свидетельствовать о сходстве фундаментальных биологических механизмов в развитии как лизосомальных болезней накопления, так болезни Паркинсона.

• Baylor College of Medicine (2017) Defects in cell’s ‘waste disposal system’ linked to Parkinson’s. ScienceDaily, Nov. 14 (https://www.sciencedaily.com/releases/2017/11/171114104248.htm).
• Robak L.A., Jansen I.E., van Rooij J. et al. (2017) Excessive burden of lysosomal storage disorder gene variants in Parkinson’s disease. Brain, Nov. 13 [Epub. ahead of print].

Наталья Савельева-Кулик