A neurodegeneratív betegségek egy része esetében feltehető, hogy az idegsejtpusztulás hátterében az adott betegségre jellemző, normális térszerkezetét elvesztett fehérje felgyülemlésével kialakuló képződmények állnak. Ezek pusztán fizikailag is akadályozhatják az idegsejt normális anyagcseréjét, bár más mechanizmusok is hozzájárulhatnak a neuronok vesztéhez. Az mindenesetre általánosan elfogadott elképzelés, hogy a különböző fehérjék (pl. az alfa-szinuklein) szálakká összeállva alkotják a káros képződményeket (pl. a Lewy-testeket).
A Lewy-testek mikroszkopikus, az idegsejtekben megfigyelhető képződmények, melyekre először Fritz Heinrich Lewy figyelt fel a XX. század elején. A század végére az is világossá vált, hogy két súlyos neurodegeneratív betegségben, a Parkinson-kórban és a Lewy-testes demenciában is kulcsszerepet játszanak. A Lewy-testek szerkezetét számos kutatócsoport vizsgálta és az eddigi eredmények szerint tehát az alfa-szinuklein nevű fehérje abnormális térszerkezetű példányaiból összeállt szálak építik fel.
A Nature Neuroscience lapjain közölt új eredmények azonban úgy tűnik, hogy jelentősen át fogják formálni ezt az elképzelést. Egy európai kutatócsoport új megközelítéssel vizsgált meg 17 darab Lewy-testet, melyek öt Parkinson-kóros személytől származtak. A szövettani vizsgálatokhoz a donorok középagyából és halántéklebenyéből készült metszeteket használtak, ugyanis ezeken a területeken fordulnak elő leggyakrabban a Lewy-testek. A mintákat először 40-60 µm vastagságúra vágták, majd a szeleteket 1×1 mm-es darabokra metszették. Ezeket az apró szövetmintákat aztán egy ultramikrotómnak nevezett eszköz segítségével 100-200 nm vastagságú szeletekre aprózták tovább, ezeket pedig felváltva két csoportra osztották. Az első csoportba tartozó metszeteken immunfestéssel jelölték az alfa-szinuklein fehérjét, ezeken így fénymikroszkóppal azonosítani lehetett az alfa-szinukleint tartalmazó régiókat. A többi metszetet elektronmikroszkóppal vizsgálták, így megfigyelhették a fénymikroszkóp felbontása alatti struktúrákat, vagyis például a fehérjékből felépülő szálakat is. A fénymikroszkóppal és az elektronmikroszkóppal kapott képeket egymáshoz illesztették, így megfigyelhették, hogy mit mutat az elektronmikroszkópos kép ott, ahol az immunfestés szerint alfa-szinuklein található.
Meglepő módon a Lewy-testek zömének felépítése nem felelt meg a várakozásoknak, csupán három volt, amik javarészt szálas alfa-szinukleinből álltak. A többi Lewy-testben túlsúlyban voltak a membrándarabkák, sejtszervecskék és membránhólyagok, az alfa-szinuklein ezekhez tapadva volt jelen. A kutatók különböző membránfehérjék specifikus festésével és anyagtudományi módszerekkel is alátámasztották megfigyeléseiket: a Lewy-testek többségében nagy mennyiségű, különböző eredetű membrán (pl. membrán törmelék, teljes mitokondrium) található.
Ez a megfigyelés tehát abszolút szembe megy a Lewy-testek felépítéséről alkotott korábbi elképzeléssel, miszerint a Lewy-testek az alfa-szinukleinből kialakuló szálak felgyülemlésével keletkeznek. A korábbi vizsgálatokban nem volt lehetőség az elektronmikroszkópos képen látott részletek anyagi minőségének azonosítására, ezért a Lewy-testeket az elvárt szerkezet alapján ismerték fel. Ebben a vizsgálatban viszont az elektronmikroszkópos képet egy fénymikroszkópos képhez lehetett kötni az ultramikrotómos szeletek csoportosítása miatt, így az anyagi minőség alapján tudták azonosítani a Lewy-testeket.
A vizsgálat ugyan nem terjedt ki a Lewy-testek képződésének folyamataira, mégis az alfa-szinukleinnel kapcsolatos eredményeket figyelembe véve, szinte automatikusan felvázolódik két lehetőség. Az alfa-szinuklein normálisan a membránokból álló struktúrák karbantartásában és a membránok átrendezésében játszik szerepet (pl. a neurotranszmitterekkel töltött membránhólyagok fenntartása és ürítése) és néhány új eredmény szerint a fehérje abnormális működése a kutatók által megfigyeltekhez hasonlatos elváltozásokat okoz. Elképzelhető, hogy az alfa-szinuklein „összeragasztja” a különböző membránokat, vagy a membránok töredezését okozza, amik így maguktól aggregálódnak. A pontos mechanizmus felfedéséhez további vizsgálatokra lesz szükség, ezek viszont remélhetőleg sikeresebbé teszik majd a a Parkinson-kór és a Lewy-testes demencia megelőzését és kezelését.
Ez az írásom az Élet és Tudomány 2019/33. számában jelent meg.
