パーキンソン病(PD)は、主に脳の生物学的活性の変化によるドーパミン作動性ニューロンの死である進行性神経変性疾患です。PDでのニューロンの死亡を説明するために複数のメカニズムが提案されていますが、それらのいくつかはまだ不明です。特にミトコンドリアの異常に関連するものです。
タンパク質の凝集、細胞オートファジーの破壊、細胞代謝またはミトコンドリア機能の変化、神経炎症、血液脳関門の破壊など、5つの主要なニューロンデスメカニズムが提案されています。これらのメカニズムを組み合わせて、パーキンソン病のさらに悪化における重要な要因になる可能性があります。
最初の主要なニューロン死のメカニズムはタンパク質凝集です。パーキンソンの患者の脳では、アルファシヌクレインの凝集はレビー体を形成します。これは、パーキンソン病の病理学的マーカーの1つと考えられています。
レビーの体の存在は知られていますが、最近の研究では、これらの凝集は死の根本原因ではなく、他の連鎖効果の引き金となる可能性があることが示されています。疾患の発症により、レビーの体は嗅球と脳に最初に照らされ、最終的にドーパミン作動性ニューロンが濃縮される領域に蓄積し、ニューロン死の悪循環につながりました。
2番目のメカニズムは、オートファジーの中断です。オートファジーは、細胞の内部成分が分解およびリサイクルされるプロセスであり、細胞機能を維持するために重要です。パーキンソン病では、異常なオートファジーメカニズムがミトコンドリアの分解につながり、それが正常に進行できず、神経損傷をさらに悪化させる可能性があります。
研究は、オートファジー機能障害がパーキンソン病を含む多くの神経変性疾患に関連していることを示しています。これにより、関連する細胞機能調節が不均衡になり、神経死亡が促進されます。
3番目の主なメカニズムには、細胞エネルギーの生成、つまりミトコンドリアの機能が含まれます。ミトコンドリア機能障害は、エネルギー生産を妨害し、最終的にニューロンの死につながる可能性があります。このメカニズムには、主にミトファジーの原因となるPink1とParkin複合体が含まれます。
pink1は通常、ミトコンドリアに輸送されるタンパク質であり、ミトコンドリアが損傷すると、Pink1がその表面に蓄積し、パーキンを補充して損傷したミトコンドリアを破壊し始めます。研究により、加齢に伴うミトコンドリアDNA変異は、この死のメカニズムに対する脆弱性を増加させ、それによってニューロンのアポトーシスを促進することが示されています。
年齢として、ミトコンドリアは徐々に反応性酸素種(ROS)を除去する能力を失いますが、それでもROSを生成し、過剰なROSが生成し、細胞死をもたらします。これらの酸化ストレスとニューロンの死の関係は、複数の病理学的プロセスの相互作用を示唆しています。
4番目のメカニズムは神経炎症です。ミクログリアは中枢神経系の固有の免疫細胞であり、神経損傷に対する反応に重要な役割を果たします。慢性神経炎症は、組織の変性とBBBの破壊につながり、神経死をさらに悪化させる可能性があります。
パーキンソン病では、ミクログリア細胞が炎症誘発性状態に入り、放出された因子が運動ニューロンの死を引き起こし、陽性のフィードバックループを形成する可能性があり、より多くの細胞死をもたらす可能性があります。
5番目のメカニズムは、血液脳関門の破壊であり、これは有害な分子の侵入につながり、ニューロンの機能を変える可能性があります。パーキンソン病では、このプロセスは、ニューロンのアポトーシスまたは死亡行動の強化につながる可能性があります。
これらのさまざまなメカニズム間の相互作用は、患者の運動能力に最終的に現れる一連の効果をもたらす可能性があります。ドーパミン作動性ニューロンの死亡は、運動制御障害につながる可能性があり、パーキンソン病、ゆっくりと歩く、震えるなど、パーキンソン病患者の典型的な歩行を示しています。
これらすべての複雑なメカニズムにおいて、ミトコンドリア異常は、ニューロンの死につながる潜在的な爆発の1つであるように見えます。これは、科学コミュニティの注目を集めています。