Kalsium yang berlebihan dapat mempengaruhi perkembangan Parkinson
Penyelidikan yang baru muncul menunjukkan bahawa kadar kalsium yang berlebihan dalam sel otak boleh menyebabkan pembentukan gugus protein toksik yang menjadi ciri penyakit Parkinson.
Penyakit Parkinson adalah salah satu daripada sejumlah penyakit neurodegeneratif yang disebabkan apabila protein yang berlaku secara semula jadi melipat ke bentuk yang salah dan melekat bersama protein lain.
Protein pada gilirannya akhirnya membentuk struktur seperti filamen tipis yang disebut fibril amiloid. Deposit amiloid agregat alpha-synuclein ini, juga dikenali sebagai badan Lewy, adalah tanda penyakit Parkinson.
Pasukan antarabangsa, yang diketuai oleh University of Cambridge, mendapati bahawa kalsium dapat mempengaruhi interaksi antara struktur membran kecil di dalam ujung saraf, dan protein yang berkaitan dengan penyakit Parkinson.
Ujung saraf penting untuk memberi isyarat neuron di otak, dan perkembangan alpha-synuclein. Tahap berlebihan kalsium atau alpha-synuclein mungkin yang memulakan reaksi berantai yang membawa kepada kematian sel-sel otak.
Penemuan ini merupakan satu lagi langkah untuk memahami bagaimana dan mengapa orang mengembangkan Parkinson. Pada tahap populasi, kira-kira satu dari setiap 350 orang dewasa kini menghidapnya.
Hasil kajian muncul dalam jurnal Komunikasi Alam.
Anehnya, belum jelas apa yang sebenarnya dilakukan oleh alpha-synuclein di dalam sel, mengapa ia berada di sana dan apa yang dimaksudkan untuk dilakukan. Para penyelidik kini memahami bahawa alpha-synuclein terlibat dalam pelbagai proses seperti aliran lancar isyarat kimia di otak dan pergerakan molekul masuk dan keluar dari ujung saraf, tetapi bagaimana perilakunya tidak jelas.
"Alpha-synuclein adalah protein yang sangat kecil dengan struktur yang sangat sedikit, dan ia perlu berinteraksi dengan protein atau struktur lain agar dapat berfungsi, yang menjadikannya sukar untuk dipelajari," kata pengarang kanan Dr Gabriele Kaminski Schierle.
Berkat teknik mikroskopi resolusi tinggi, kini mungkin untuk melihat ke dalam sel untuk memerhatikan tingkah laku alpha-synuclein. Untuk melakukannya, Kaminski Schierle dan rakannya mengasingkan vesikel sinaptik, sebahagian daripada sel saraf yang menyimpan neurotransmitter yang menghantar isyarat dari satu sel saraf ke sel saraf yang lain.
Pada neuron, kalsium berperanan dalam pembebasan neurotransmitter.
Para penyelidik memerhatikan bahawa apabila tahap kalsium dalam sel saraf meningkat, seperti ketika memberi isyarat neuron, alpha-synuclein mengikat pada vesikel sinaptik pada beberapa titik, menyebabkan vesikel bersatu.
Ini mungkin menunjukkan bahawa peranan normal alpha-synuclein adalah untuk membantu penghantaran maklumat kimia ke seluruh sel saraf.
"Ini adalah kali pertama kita melihat bahawa kalsium mempengaruhi cara alpha-synuclein berinteraksi dengan vesikel sinaptik," kata Dr. Janin Lautenschlger, pengarang pertama makalah tersebut.
“Kami berpendapat bahawa alpha-synuclein hampir seperti sensor kalsium. Dengan adanya kalsium, ia mengubah strukturnya dan bagaimana ia berinteraksi dengan persekitarannya, yang mungkin sangat penting untuk fungsi normalnya. "
"Terdapat keseimbangan kalsium dan alpha-synuclein yang baik di dalam sel, dan apabila terdapat terlalu banyak dari satu atau yang lain, keseimbangannya berakhir dan agregasi bermula, yang membawa kepada penyakit Parkinson," kata penulis pertama Dr. Amberley Stephens.
Ketidakseimbangan boleh disebabkan oleh penggandaan genetik jumlah alpha-synuclein (penduaan gen), oleh kelambatan pemecahan protein berlebihan yang berkaitan dengan usia, oleh peningkatan tahap kalsium dalam neuron yang sensitif terhadap Parkinson, atau kekurangan keupayaan penimbunan kalsium dalam neuron ini.
Memahami peranan alpha-synuclein dalam proses normal atau patologi dapat membantu dalam pengembangan rawatan baru untuk penyakit Parkinson. Salah satu kemungkinan adalah calon ubat yang dikembangkan untuk menyekat kalsium, untuk digunakan dalam penyakit jantung misalnya, mungkin juga berpotensi melawan penyakit Parkinson.
Sumber: Universiti Cambridge
