Исследователи из Института физиологически активных веществ РАН (Черноголовка, Московская область), РНИМУ им. Пирогова и НИИ общей патологии и патофизиологии уточнили, как «выключение» производства альфа-синуклеина — белка, образующего бляшки в нервных клетках при болезни Паркинсона, влияет на образование у эмбрионов дофаминергических нейронов (выделяющих нейромедиатор дофамин). Оказалось, что отсутствие альфа-синуклеина практически не влияет на количество клеток вентральной области покрышки, задействованных в механизмах удовольствия и подкрепления. Однако нехватка того же белка в соседней области среднего мозга, черной субстанции, существенно меняет скорость появления дофаминергических нейронов в ней.
Альфа-синуклеин — основной компонент телец Леви, патологических скоплений белковых молекул, которые образуются в нервных клетках при болезни Паркинсона и некоторых деменциях. При паркинсонизме выделяющие дофамин нейроны среднего мозга, содержащие избыток телец Леви, погибают. Из-за этого возникают дрожь в конечностях и проблемы с началом и остановкой движений. Однако альфа-синуклеин присутствует и в здоровых дофаминергических нейронах в области их контактов с другими клетками. Более того, предыдущие исследования показали, что инактивация (нокаут) у эмбрионов мышей гена, кодирующего альфа-синуклеин, приводит к тому, что в среднем мозге мышат образуется существенно меньше дофаминергических нейронов, чем в норме.
Не все нервные клетки среднего мозга, выделяющие дофамин, выполняют одинаковые функции. Те, что содержатся в черной субстанции, контролируют движения — а именно они в первую очередь поражаются при паркинсонизме. А дофаминергические нейроны в вентральной области покрышки входят в состав системы связей, отвечающих за удовольствие и другие положительные эмоции. При болезни Паркинсона они гибнут одними из последних. Этот факт подтолкнул российских исследователей к мысли, что действие альфа-синуклеина на черную субстанцию и вентральную область покрышки во время эмбрионального развития может различаться.
Чтобы проверить это, они использовали мышей, у которых ген альфа-синуклеина был инактивирован. Головной мозг эмбрионов таких мышей на 10,5−13,5 дни беременности извлекали, затем делали серию его очень тонких срезов на уровне черной субстанции и вентральной области покрышки, помещали их в поддерживающую жидкость и добавляли в нее антитела к ферменту, участвующему в производстве дофамина. Этот фермент присутствует только в дофаминергических нейронах, поэтому способные обнаружить его антитела окрашивали только лишь такие клетки, но не затрагивали нейроны, выделяющие глутамат, серотонин или другие сигнальные вещества.
Таким образом удалось выяснить, как меняется число дофаминергических нейронов в черной субстанции и вентральной области покрышки мышей с 10,5 по 13,5 сутки существования эмбрионов. Именно в это время нервная система грызунов проходит критические этапы развития. Оказалось, что инактивация гена альфа-синуклеина практически не влияет на появление выделяющих дофамин клеток в вентральной области покрышки. Однако «выключение» того же гена резко изменяет скорость образования тех же нейронов в черной субстанции. В середине 11-х суток у нокаутированных эмбрионов в черной субстанции дофаминергических нейронов меньше нормы. В следующие 24 часа их количество резко возрастает, «перегоняя» число аналогичных клеток у обычных зародышей, но после практически не увеличивается. К 13,5 дню черная субстанция нокаутированных эмбрионов содержит чуть меньше выделяющих дофамин нейронов, чем та же область мозга у нормальных животных.
Получается, что белок альфа-синуклеин необходим для своевременного появления дофаминергических нейронов черной субстанции среднего мозга — той области, клетки которой больше всего страдают от накопления в них телец Леви при болезни Паркинсона. Однако по каким-то причинам альфа-синуклеин не влияет на образование выделяющих дофамин клеток в соседней зоне среднего мозга, вентральной области покрышки, задействованной в других физиологических процессах, нежели черная субстанция. Причины такого различия еще предстоит выявить.
