NYA RÖN: Samband mellan diabetes och Parkinsons upptäckt

NYA RÖN:  Samband mellan diabetes och Parkinsons upptäckt

Yifat Millers kemilabb vid Ben-Gurion University upptäckte den atomära strukturen av det proteinfragment i hjärnan som sätter igång Parkinsons.

av Avigayil Kadesh

Finns det ett samband mellan typ 2-diabetes (T2D) och neurodegenerativa sjukdomar som Parkinsons sjukdom (PD)?

Ja, säger Dr Yifat Miller, vars kemilabb vid Ben-Gurion-universitetet i Beersheva är det första i världen att avslöja den atomiska strukturen av ett proteinfragment i hjärnan, alfa-synuklein, ökänd för att kunna utlösa Parkinsons genom att aggregera (klumpa ihop sig) och orsaka neuroners död.

Millers team gör sina undersökningar med hjälp av avancerade datorsimuleringar och testar sina hypoteser i samarbete med andra biokemiska labboratorier.

“För att börja studera sambandet mellan T2D och PD var vi tvungna att först hitta den atomiska strukturen av alfa-synuklein”, säger Miller.

“När vi publicerar resultaten kommer andra forskare kunna använda dem för att lära sig mer om Parkinsons, dess mekanismer och eventuella läkemedel för att minska aggregering”, säger Miller, som startade sitt israeliska laboratorium i 2011 efter att ha avslutat en tre års postdoktoral forskartjänst vid National Institute of Health i Maryland.

Hennes tidigare forskning tyder på att personer med typ-2 diabetes löper dubbelt så stor risk att utveckla Alzheimers sjukdom senare i livet jämfört med dem som inte har diabetes.

Peptiden som orsakar Typ-2 diabetes finns i bukspottkörteln och hjärnan.

Insulin är inte det enda kritiska ämnet inblandat i diabetes, förklarar doktor Miller.

“Många vet att typ-2 diabetes är relaterat till insulinbrist, men de flesta vet inte att det finns ett annat protein som också är inblandat, dvs. amylin. Amylin är en peptid eller en kort kedja av aminosyror som återfinns i bukspottkörteln hos 95 procent av patienterna med typ-2 diabetes. Vi lär oss fortfarande om amylins effekter.”

“Det som är intressant med amylin är att det är ett endokrint hormon som inte bara ligger i bukspottkörteln, utan också i hjärnan. Vår hypotes är att i hjärnan kan påverka neurodegenerativa sjukdomar. ”

När Amylin klumpar ihop sig i bukspottkörteln, skadar det insulinproducerande betaceller och orsakar därmed typ-2 diabetes. Amylin kan också aggregera i hjärnan med hjälp av Beta-amyloid som redan visat sig vara involverat i utvecklingen av Alzheimers.

“Det är känt att denna aggregering orsakar död av neuroner, men ingen vet hur dessa två proteinmolekyler klumpar ihop sig på den atomiska nivån.”

“Förra året gjordes en presentation vid den amerikanska Biophysical Society  om samspelet mellan Beta-amyloid och amylin på atomisk nivå som också kan ske i hjärnan. Vi menar att andra proteiner i hjärnan också kan interagera med amylin. Ett hjärnprotein som är kopplat till Parkinsons är alfa-synuklein.

“För att få veta mer om Parkinsons behövde vi lära oss den atomiska strukturen av detta protein och dess aggregat eftersom de är nervtoxiska.”

Millers team fokuserade bara på en liten del av alfa-synuklein, dvs. NAC-peptid – som tidigare identifierats som boven i dramat när det gäller Parkinsons. De är först med att publicera den atomiska strukturen av ett NAC-aggregat.

Den fina synergin

“Nu när vi vet vad den atomiska strukturen av ett NAC-aggregat är, vill vi titta på samspelet mellan NAC och amylin aggregat och hur dessa interaktioner är relaterade till sambandet mellan typ-2 diabetes och Parkinsons sjukdom.

När vi tittade hur de samspelar som aggregat fann vi en otrolig synergi. Det är fantastiskt hur var och en av dessa peptider väcker ett aggregat i den andra.”

“Detta är ett viktigt fynd, för nu har vi en chans att utveckla ett läkemedel för att förhindra dessa interaktioner och sänka risken hos patienter med typ-2 diabetes att utveckla Parkinsons sjukdom.”

Miller säger att det har varit känt sedan omkring 1990 att personer med typ-2 diabetes löper också en högre risk för Parkinsons sjukdom, särskilt när diabetes slår till vid yngre åldrar.

“Men, sambandet mellan de två sjukdomarna är fortfarande okänd, och hittills var det ingen som kände till hur NAC och amylin aggregat dödar neuroner på den atomiska nivån. Detta är verkligen viktigt och nytt. ”

Yifat Miller avslöjar att hennes studier har en personlig koppling. ”Min farfar gick bort av typ-2 diabetes och han utvecklade Parkinsons mot slutet.”.

Hennes team, som består av fyra doktorander och en Postdoc-forskare jobbar på många projekt med anknytning till neurodegenerativa sjukdomar. Det här treåriga projektet leddes av doktorand Yoav Atsmon-Raz och finansierades av Europeiska unionen.

“Vi kommer fortsätta forska vidare om detta eftersom det finns en hel del att göra” “Vårt arbete bidrar till att förstå mekanismen bakom Parkinsons sjukdom. En bidragande orsak till sjukdomen kan vara problem med regleringen av insulin. Vi har några idéer om hur man kan utveckla läkemedel som kommer förhindra samspelet mellan NAC och Amylin. ”

 

Leave a Reply

Your email address will not be published.


*

Time limit is exhausted. Please reload CAPTCHA.