Czy powinniśmy martwić się inwazją huntingtyny?

Nowe badania nad chorobami mózgu, takimi jak choroba Alzheimera, sugerują, że komórki mózgowe zwane neuronami mogą 'zarażać się’ chorobą od swoich sąsiadów. Niedawno opublikowany artykuł sugeruje, że w bardzo specyficznych warunkach laboratoryjnych może to również występować w chorobie Huntingtona. Co to oznacza dla naszej wiedzy o HD i sposobów jej leczenia?

Zakaźne choroby mózgu

W rodzinie chorób mózgu, które nazywamy chorobami neurodegeneracyjnymi, komórki mózgowe zwane neuronami obumierają lub 'degenerują’. Do tej rodziny chorób należy choroba Huntingtona, ale także inne, częstsze choroby, jak Alzheimer i Parkinson. We wszystkich tych chorobach neurony obumierają przedwcześnie, ale każda z nich ma własną ścieżkę zniszczenia – w każdym przypadku dotknięte są inne części mózgu.

To sprawia, że porównywanie choroby Huntingtona z tymi innymi chorobami jest interesujące, ale trudne. Czasami rzeczy, których uczymy się w innych schorzeniach, mają zastosowanie w HD, ale inne cechy każdej choroby są wyjątkowe. Za każdym razem, gdy ktoś odkrywa coś nieoczekiwanego w chorobie Alzheimera lub Parkinsona, możesz być pewien, że badacze choroby Huntingtona drapią się po głowie i mówią „hmm, ciekawe, czy to też występuje w HD?”

Ostatnio naukowcy badający chorobę Alzheimera są podekscytowani nowym zestawem obserwacji skupiających się na małym fragmencie komórki zwanym białkiem tau. Normalnym zadaniem białka tau jest pomoc w stabilizacji szkieletu neuronów – wzmacnianie długich wypustek, które te komórki wysyłają do siebie nawzajem.

Po śmierci osoby z chorobą Alzheimera, jej mózg wykazuje różne rodzaje uszkodzeń. Jeden rodzaj składa się głównie z określonej formy białka tau. Ten fakt, wraz z wieloma innymi informacjami, doprowadził naukowców do przekonania, że nieprawidłowe postępowanie z białkiem tau jest prawdopodobnie częścią procesu prowadzącego do choroby Alzheimera.

W zaskakującej serii eksperymentów naukowcy niedawno wykazali, że toksyczne białka tau mogą być przekazywane z jednego neuronu do drugiego poprzez ich normalne połączenia. Sugeruje to pomysł, jeszcze nie udowodniony, że choroba Alzheimera mogłaby zaczynać się w jednej zlokalizowanej części mózgu, a następnie rozprzestrzeniać się na inne, nieuszkodzone regiony.

To atrakcyjna koncepcja, ponieważ mogłaby pomóc wyjaśnić specyficzne wzorce utraty komórek mózgowych obserwowane w chorobie Alzheimera.

Czy HD może być zaraźliwa?

Czy zatem ta interesująca rzecz zaobserwowana w chorobie Alzheimera mogłaby również wystąpić w chorobie Huntingtona? W HD problem nie dotyczy białka tau, ale raczej białka huntingtyny – produktu zmutowanego genu huntingtyny.

Po śmierci, mózgi osób cierpiących na chorobę Huntingtona są usiane skupiskami substancji, których nie powinno tam być, podobnie jak w chorobie Alzheimera. Jednak w przypadku HD te skupiska składają się głównie ze zmutowanego białka huntingtyny.

Jedno pytanie, które warto sobie zadać, brzmi: czy są rzeczy dotyczące HD, których nie możemy wyjaśnić bez odwoływania się do idei, że zmutowane białko huntingtyny może być przekazywane między komórkami? W chorobie Alzheimera specyficzny wzorzec utraty komórek był trudny do zrozumienia, dopóki nie powstała ta nowa koncepcja zakaźnego białka tau.

Jakie tajemnice w HD mogłaby wyjaśnić ta idea? Cóż, jak dotąd żadnych, które znamy. Wszystko, co wiemy o HD, pasuje do wzorca chorowania i obumierania komórek w określonych regionach mózgu. Ale to nie znaczy, że nie warto sprawdzić, czy komórki rzeczywiście mogą przekazywać sobie zmutowaną huntingtynę.

Nowe dane o HD

Naukowcy pracujący w szwajcarskiej firmie farmaceutycznej Novartis byli zainteresowani tym pytaniem. Wykorzystali pewne laboratoryjne sztuczki, jak hodowanie normalnych ludzkich komórek mózgowych na wierzchu plasterków mózgu myszy z HD. To daleko od normalnej sytuacji dla neuronu, ale bardzo ciekawe ustawienie eksperymentalne, aby zobaczyć, czy coś jest przekazywane z jednej komórki do drugiej.

W tym konkretnym eksperymencie, hodowane na wierzchu ludzkie neurony pochodziły od osoby bez mutacji HD, więc nigdy nie powinny wykazywać tych skupisk zmutowanego białka huntingtyny. Jednak po kilku tygodniach przyłączenia do komórek mysich ze zmutowanym genem HD, ludzkie komórki wydawały się 'złapać’ skupiska zmutowanego białka huntingtyny. Jedynym możliwym źródłem były znajdujące się pod nimi komórki myszy z HD.

Dalsze prace na całych mózgach mysich sugerowały, że ten ciekawy wynik nie był jedynie przypadkiem spowodowanym pokrojeniem mózgu na kawałki.

Co to wszystko oznacza?

Ta praca wyraźnie pokazuje, że w określonych warunkach laboratoryjnych, zmutowane białko huntingtyny może wydostać się z jednej komórki i wejść do drugiej. Czego ta praca nie mówi nam, to czy ma to znaczenie dla rzeczywistej choroby Huntingtona. Potrzebne są dodatkowe eksperymenty, aby udowodnić, czy jest to tylko dziwne zjawisko laboratoryjne, czy rzeczywista część postępu choroby mózgu w HD.

Jeśli jest to rzeczywiste zjawisko, które ma znaczenie, to to nowe odkrycie mogłoby mieć duże implikacje. Wielu z nas jest zainteresowanych koncepcją zastępowania utraconych neuronów nowymi zdrowymi komórkami macierzystymi. Ale ta nowa praca sugeruje poważne ostrzeżenie: możliwe jest, że nowe zdrowe komórki, które umieścimy w mózgu pacjenta z HD, mogłyby zostać 'zainfekowane’ zmutowanym białkiem Huntingtyny. Choć brzmi to trochę dziwnie, coś bardzo podobnego zaobserwowano już w mózgach pacjentów z chorobą Parkinsona, których zdrowe przeszczepione komórki macierzyste zachorowały w sposób bardzo podobny do otaczających je chorych komórek.

To ważna praca, która może pomóc nam lepiej zrozumieć mózg w chorobie Huntingtona. Zwraca uwagę na istotne ostrzeżenia, które możemy badać na myszach, aby przewidzieć ich znaczenie u pacjentów z HD! Czekamy na więcej fascynujących badań w tej dziedzinie.

Dowiedz się więcej

• Oryginalny artykuł w czasopiśmie Nature Neuroscience (pełny artykuł wymaga opłaty lub subskrypcji)