パーキンソン:沈むまで鉄が集まる

研究者が脳神経細胞のフェリチンを検出

イムノブロットによるL-フェリチン(矢印の付いたラベル)の検出©RUB
読み上げ

パーキンソン病では、特にメッセンジャー物質であるドーパミンを産生する神経細胞が脳で死にます。 影響を受けるのは、黒質ニューロメラニンを含むいわゆる黒質の細胞です。 これらの細胞は、パーキンソン病の過程でより多くの鉄を蓄積することも知られています。 これらのプロセスの詳細を検索する中で、研究者は重要な発見を発見しました。彼らは、影響を受けた神経細胞のニューロメラニン顆粒で初めてフェリチンを検出しました。

しかし、フェリチンは鉄蓄積タンパク質であり、これまでのところ脳の支持細胞でのみ検出されており、神経細胞では検出されていません。細胞プロテオミクス」。

パーキンソン病で脳の暗黒物質が消える

人間の脳を調べると、脳幹の領域の黒質と青斑核の著しく暗い色が明らかになっています。 これの理由は、青みがかった茶色から黒色の色素ニューロメラニンであり、これは人間と一部の哺乳類(霊長類、牛、馬、一部の羊の品種)の脳でのみ発生します。

パーキンソン病の患者では黒質が衰退するため、この研究はニューロメラニンに特に興味があります。色素は主にパーキンソン病で死ぬドーパミン作動性神経細胞で発生します。 ドーパミンは重要なニューロンのメッセンジャーです。 ドーパミン作動性細胞が使用される場合、これは、例えば、乱れた運動調整につながる。 これにより、安静時振戦、立ち難さの増加、全身運動の調整など、パーキンソン病の典型的な症状が引き起こされます。

免疫透過型電子顕微鏡によるL-フェリチン(矢印のラベル)の検出©RUB

鉄の「インターセプター」?

ボーフムの研究者たちは、ヴュルツブルクの同僚と一緒に、4年前にニューロメラニン顆粒の組成と生産を解明できた後、ニューロメラニン顆粒の内部の働きにさらに踏み込みました。 彼らの現在の発見の背景は、黒質のドーパミン作動性神経細胞の選択的死に加えて、パーキンソン病では鉄イオン(Fe3 +)の蓄積が起こるということです。 したがって、鉄含有量の自己調節が損なわれます-病気がさらに進行すると、より強くなります。 ディスプレイ

遊離Fe3 +の量が増加すると、とりわけ細胞を損傷するフリーラジカルの形成が増加し、最終的には細胞が死滅します。 ニューロメラニンは、鉄イオンや他の重金属と結合できます。 長い間、染料が鉄イオンを「捕捉」することで細胞を保護するのか、それとも鉄の蓄積に対してさらに脆弱にするのかは不明でした。 近年の研究結果は、ニューロメラニンが、とりわけ、神経細胞に対する保護効果を持っていることを示しています。

追加の鉄貯蔵方法

したがって、彼らの新しい研究では、Fe3 +のニューロメラニンへの直接結合に加えて、黒質における鉄貯蔵の別のメカニズムが存在する可能性があるかどうかの問題を調査しました。

異なる技術の組み合わせを使用して、彼らは初めてニューロメラニン顆粒中のフェリチンを検出することができました。 人間の脳では、この重要な鉄貯蔵タンパク質は、神経細胞ではなく、いわゆるグリア細胞と呼ばれる幹細胞でのみ検出されています。

パーキンソン病の新しい仮説

「ニューロメラニン顆粒のフェリチンは、黒質における鉄の自己調節のもう一つの重要な要素であると私たちの意見では考えています」とマーカスは結論付けています。 ドーパミン作動性神経細胞のニューロメラニン顆粒中のフェリチンのこの最初の直接検出は、ヒト黒質の鉄代謝の改善された理解に向けた重要なステップであり、鉄のメカニズムに関する新しい仮説の議論を提供します。に基づくパーキンソン病の黒質の変性。

研究者による現在進行中の研究は、さらなる未解決の質問を明確にする必要があります。例えば、老化中およびパーキンソン病の過程でニューロメラニン顆粒の組成はどのように変化しますか? 細胞内のニューロメラニンの正確な機能は何ですか? 黒質のニューロメラニン含有細胞だけが死ぬのはなぜですか?

(idw-ルール大学ボーフム、2009年8月14日-DLO)