Mangan og Parkinsons: Mekanisme kan forklare linket
Ny forskning, offentliggjort i tidsskriftet Videnskabssignalering, beskriver mekanismen, gennem hvilken eksponering for mangan kan udløse misfoldning af protein i hjernen - hvilket igen kan føre til Parkinsons-lignende symptomer. Resultaterne kan muliggøre en tidligere diagnose af den neurologiske tilstand.
Mangan er et essentielt næringsstof, der findes i "bælgfrugter, ananas, bønner, nødder, te og korn."
I den menneskelige krop hjælper mangan med regulering af blodsukker, knogledannelse og immunitet.
Imidlertid kan eksponering for store niveauer af mangan udløse Parkinsons-lignende neurologiske symptomer.
Mangan opbygges i hjernens basale ganglier.
Forskere har kendt om disse forbindelser mellem mangan og Parkinsons i årtier, men ny forskning hjælper med at belyse mekanismerne bag disse foreninger.
Anumantha Kanthasamy, Linda Lloyd begavet formand for neurotoksikologi ved Iowa State University i Ames, ledede den nye forskning.
Mangan hjælper med at overføre et defekt protein
Parkinsons sygdom er kendetegnet ved klumper dannet af forkert foldet alfa-synucleinprotein. Disse proteinaggregater er giftige for neuroner.
Kanthasamy og kolleger satte sig for at undersøge, hvordan disse misfoldede proteiner kan interagere med mangan for at udløse progressionen af Parkinsons.
For at gøre det undersøgte de data fra mus og blodserumprøver indsamlet fra otte svejsere. Som gruppe har svejsere en højere risiko for langvarig eksponering for mangan. Forskningen undersøgte også en kontrolgruppe på 10 personer.
Analyserne afslørede, at svejsere med eksponering for mangan havde højere niveauer af forkert foldet alfa-synuclein, hvilket sætter dem i en højere risiko for Parkinsons.
Yderligere cellekulturstest viste, at forkert foldet alfa-synuclein blev udskilt gennem små vesikler kaldet exosomer i det ekstracellulære rum. Med andre ord gjorde vesiklerne det muligt for proteinerne at rejse fra celle til celle og yderligere sprede det forkert foldede protein.
Forskerne isolerede også alfa-synuclein-holdige exosomer fra alfa-synuclein-udtrykkende celler, der havde eksponering for mangan og leverede dem til et hjerneområde hos mus kaldet corpus striatum. Dette inducerede Parkinsons-lignende symptomer hos musene.
Mangan syntes at fremskynde "celle til celle transmission" af alfa-synuclein, hvilket igen førte til neurotoksicitet. Kanthasamy og kolleger forklarer:
"Tilsammen viser disse resultater, at [mangan] eksponering fremmer [alfa-synuclein] sekretion i eksosomale vesikler, som efterfølgende fremkalder proinflammatoriske og neurodegenerative reaktioner i både cellekultur og dyremodeller."
"[Vi] identificerede en mulig mekanisme, der involverede den exosom-medierede celle-til-celle-transmission af [alfa-synuclein] under eksponering for det miljømæssige neurotoksiske middel," skriver forfatterne.
Resultater kan føre til tidligere påvisning
Ifølge National Institutes of Health (NIH) får omkring 50.000 personer i USA en diagnose af Parkinsons hvert år, og 500.000 mennesker lever i øjeblikket med tilstanden.
Selvom tilstanden endnu ikke har en kur, kan diagnosticering af den tidligere forhindre irreversibel hjerneskade og hjælpe med at fremskynde menneskelige kliniske forsøg med nye stoffer.
Resultaterne, som Kanthasamy og kolleger netop har offentliggjort, kan hjælpe forskere med at udtænke en ny diagnostisk test for Parkinsons, der kunne opdage sygdommen meget tidligere. Resultaterne kan også hjælpe forskere med at teste, hvor effektive nye Parkinsons lægemidler er.
"Efterhånden som sygdommen skrider frem, er det sværere at bremse den med behandlinger," siger Kanthasamy. Han tilføjer: ”Tidligere påvisning, måske ved test for misfoldet alfa-synuclein, kan føre til bedre resultater for patienter. En sådan test kan også indikere, om nogen er i fare inden sygdommens begyndelse. ”
Undersøgelsesforfatterne advarer imidlertid også om, at deres resultater stadig er eksperimentelle, og at en sådan diagnostisk test muligvis ikke er tilgængelig i årevis.
