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パーキンソン病、認知症:これは予防的治療の鍵ですか?

パーキンソン病およびレビー小体型認知症は、いずれも、神経死に関連する障害のある脳機能を特徴とする。画期的な新しい研究では、ニューロン損傷の背後にある主な原因 – アルファ – シヌクレインタンパク質 – がニューロンにどのような影響を与えるのかが明らかになりました。

ニューロンの概念図

パーキンソン病は、運動機能の障害および身体的バランスの感覚を特徴とする神経変性状態である。

その症状は、脳細胞の損傷および死に起因し、これもまた、レビー小体(DLB)を伴う神経変性疾患痴呆の特徴である。

DLBは、パーキンソン病の運動機能の障害およびアルツハイマー病の記憶喪失および他のタイプの認知低下特性の両方を特徴とする。

パーキンソン病の人々はまた、「パーキンソン病の認知症」と呼ばれる痴呆の形態を発症し得る。

これらの疾患のすべてにおいて、「α-シヌクレイン」と呼ばれるタンパク質の誤った構造化は、脳細胞の健康な機能を妨害する沈着物の形成をもたらす。

典型的には、これらは、海馬に見られるニューロン、学習過程において重要な役割を果たす脳領域、および記憶形成およびリコールにおいて形成される。

ミスフォールドされたα-シヌクレインタンパク質凝集物は、最終的に脳細胞死につながり、様々な認知機能の重度の障害につながることが知られているが、これまでの研究者はこの結果につながる根本的なメカニズムを理解していない。

新しい研究では、アラバマ大学医学部のLaura Volpicelli-Daley上級研究員とその同僚は、その欠けている洞察力を探すことに決めました。

これらの論文(現在、雑誌に掲載されている)は、脳における細胞レベルでの変化、α-シヌクレイン凝集物の形成後、および神経死の前に起こる変化を説明している。

Volpicelli-Daley博士らの研究結果は、結果が最終的に認知症につながる可能性のある神経損傷を予防するか、またはその逆を助ける改善された治療法につながることを期待している。

「パーキンソン病では、運動機能を改善するためにレボドパを投与することができますが、非運動症状を止めるものはありません」とVolpicelli-Daleyは説明します。

異常な神経の変化をマッピングする

以前の研究では、当時のVolpicelli-Daleyとそのチームは、in vitroでの人工アルファ – シヌクリン沈着物の実験モデルを開発し、脳細胞におけるこれらの凝集物の発生をシミュレートすることができました。

新しい研究の目的のために、科学者たちはアルファ – シヌクリン凝集物を得るためにこの技術を適用し、マウスの脳細胞に導入した。

その後、7日間の海馬ニューロンで起こった変化を研究した。これは、脳細胞死がまだ引き起こされない点である。

その段階では、脳細胞の軸索に高レベルのα-シヌクレインがあり、その予測は、ニューロン間に情報を運ぶ電気インパルスを送ることを任せられていました。

Volpicelli-Daleyらが発見したのは、α-シヌクレイン集合体が海馬ニューロンの「伝達機構」内で異常な欠陥を引き起こしたことである。

従って、脳細胞のシナプス前(シグナル伝達)末端およびシナプス後(シグナル受信)末端の両方に異常な活性があった。そして、これらの変化は、神経変性が起こり細胞死が引き起こされる前のある時期に起こった。

Volpicelli-Daleyは次のように述べています。「シナプス終末部で神経伝達物質と呼ばれる化学物質を放出するニューロンの部位で活動が増えています」と、「死ぬ前にニューロンで明らかに何かが起こっています。

一方、「ニューロンに可塑性があることを示唆しているかもしれない、メッセンジャーシステムを活性化する隣接ニューロンの部位、シナプス後の活動が減少している」と彼女は続けている。ニューロンは増加した活動に適応しています。

これは良い兆候ではありません。なぜなら、「時間の経過とともに、この異常な活動は、最終的にニューロン死につながる可能性があります」とVolpicelli-Daleyは説明しています。

「画期的な研究」

しかしながら、研究者の研究はこれらの発見で終わらない。シニア著者は、(依然として不思議な)α-シヌクレインそれ自体、および脳細胞の機能において典型的に果たす役割に関して、より多くの研究が行われるべきであると述べている。

「次のステップは、α-シヌクレインがシナプス前活動をどのように増加させるか、そしてこれがこのニューロンコンパートメントにおけるα-シヌクレイン機能の喪失であるのか、それとも有毒なα-シヌクレイン凝集物の形成によって引き起こされるのかを見ていきます」とVolpicelli- “

この研究の他の上級研究員であるJeremy Herskowitzは、チームの研究がパーキンソン病および認知症研究の展望において新たなランドマークを構成することを示唆している。

「これは画期的な研究であり、有毒なα-シヌクレインが記憶ニューロンの構造および生理学にどのように影響するかについて、重要かつ以前には分かっていない問題に最初に取り組むものの1つです。

ジェレミー・ハースコウィッツ

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