Araştırmacılar, beyin hücrelerindeki fazla kalsiyum seviyesinin, Parkinson hastalığının belirleyici özelliği olan toksik kümelenmelerin oluşumuna yol açabileceğini tespit ettiler.

Cambridge Üniversitersi tarafından yönetilen uluslararası bir ekibin yaptığı çalışmada, beyindeki nöronal sinyalleme için önemli olan sinir uçlarının içindeki küçük zarsı yapılar ile Parkinson hastalığı ile ilişkilendirilen protein olan alfa-sinüklein arasındaki etkileşimi kalsiyumun sağlayabildiği keşfedildi. Kalsiyumun ya da alfa-sinüklein seviyesinin çok yüksek olması, beyin hücrelerinin ölümüne yol açan zincir reaksiyonu başlatan şey olabilir.

Birleşik Krallık’ta yaşayan yaklaşık olarak her 350 kişiden biri(Yardım kuruluşlarına göre 145 bin kişi) Parkinson hastalığına yakalanıyor. Ne yazık ki hastalığın henüz çaresi bulunabilmiş değil. Çok farklı çeşitleri olabilen nöro-dejeneratif hastalıklardan biri olan Parkinson, vücutta doğal olarak bulunan bazı proteinlerin yanlış biçimlerde katlanıp, başka proteinlere yapışmasıyla oluşuyor. Sonuç olarak, amiloid iplikleri(amyloid fibrils) denilen ipliksi yapılar oluşuyor. Birikmiş alfa-sinükleinden oluşan bu amiloid topaklarına “Lewy cisimcikleri” adı veriliyor ve Parkinson hastalığının işareti olarak kabul ediliyor.

Şimdiye dek alfa-sinükleinin hücre içinde tam olarak ne yaptığı açıklığa kavuşturulamamıştı. Beyinde kimyasal sinyallerin ve sinir uçlarına giriş ile çıkışta moleküllerin hareketinin pürüzsüz akışı gibi çeşitli süreçlerde rol aldıklarına ilişkin işaretler vardı ama davranışları net olarak bilinmiyordu. Süper-çözünürlüklü mikroskopi teknikleri sayesinde, artık hücrelerin içine bakıp alfa-sinükleinin davranışını gözleme olanağına kavuşuldu. Bunu gerçekleştirmek için ekip sinaptik vezikülleri (sinir hücreleri arasında sinyal iletimi yapan nörotransmitterleri depolayan sinir hücresi bölümlerini) yalıttı.

Cambridge Üniversitesi Kimya Mühendisliği ve Biyoteknoloji bölümünden kıdemli yazar Dr. Gabriele Kaminski Schierle, “Alfa-sinüklein çok ufak yapılı, çok küçük bir protein ve işlev kazanabilmesi için diğer proteinlerle veya yapılarla etkileşmesi gerekiyor, ki bu da onu incelemeyi zorlaştırıyor,” diyor

Kalsiyum Nöronlarda, nörotransmitterlerin salınımında rol oynar. Araştırmacılar, sinir hücresinde nöron sinyallemesine bağlı olarak kalsiyum düzeyi yükseldiğinde, alfa-sinükleinin çok sayıda noktadan sinaptik veziküllere bağlanarak, veziküllerin bir araya gelmelerine neden olduğunu gözlemledi. Bundan şu sonuç çıkıyor: Alfa-sinükleinin normal rolü, bilginin sinir hücreleri arasındaki kimyasal iletimine yardımcı olmak olabilir. “İlk kez olarak, alfa-sinükleinin sinaptik veziküllerle etkileşiminin kalsiyum tarafından etkilendiğini görmüş olduk. Alfa-sinükleinin neredeyse bir kalsiyum sensörü gibi olduğunu düşünüyoruz. Kalsiyumun varlığında, yapısını ve çevreyle etkileşimini değiştiriyor, ki bu da muhtemelen normal işlevi için çok önemli,” diyor ekipten Janin Lautenschlager.

“Hücrede kalsiyum ile alfa-sinüklein aradında hassas bir denge var ve herhangi birinden çok fazla olduğunda, denge bozulup birikme başlayarak Parkinson hastalığına yol açıyor, “ diye ekliyor bir diğer ekip üyesi Amberley Stephens. Dengesizliğe, alfa sinüklein miktarının genetik ikilenmesi (gen duplikasyonu), protein fazlasının atılımının yaşa bağlı olarak yavaşlaması, Parkinson hastalığına hassas olan nöronlarda kalsiyum düzeyinin artması veya nöronlarda kalsiyum tutma kapasitesi eksikliği neden olabilir. Fizyolojik ve patolojik süreçlerde alfa-sinükleinin rolünü anlamak, Parkinson hastalığı için yeni tedavi yöntemlerinin geliştirilmesine yardım edebilir. 

Kaynak: https://sciencebulletin.org/archives/20451.html