Мутация, ассоциированная с болезнью Паркинсона, может привести к неправильному распределению железа в активированной микроглие и усугубить нейровоспалительный процесс.
При семейной форме болезни Паркинсона (БП) мутации в гене LRRK2 обусловливают около 5 % случаев заболевания, при спорадической форме — примерно 1 %. Чтобы понять, как мутация G2019S LRRK2 связана с патогенезом БП, ученые провели эксперименты на линии мышей. При экспрессии мутантного белка LRRK2 в клетках животных наблюдалось аномальное сосредоточение белка Rab8a в поврежденных лизосомах и накопление железа в активированной микроглии.
Почему же происходило аномальное накопление железа? Оказывается, неправильная локализация белка Rab8a влияет на рецептор трансферрина — главного белка-переносчика железа в плазме крови. В клетках, содержащих нормальный LRRK2, рецептор трансферрина распределяется между несколькими типами везикул. Однако в клетках, содержащих мутантный LRRK2, рецептор трансферрина и железо концентрируются в тех же поврежденных лизосомах, что и Rab8a.
В клетках активированной микроглии, полученной из мозга людей с БП, вызванной мутацией G2019S LRRK2, было обнаружено такое же аномальное распределение белков и железа. Это натолкнуло исследователей на мысль, что, возможно, именно токсический эффект аккумуляции железа объясняет патогенез некоторых форм БП. Избыточное железо токсично для клетки, оно способствует образованию свободных радикалов и вызывает повреждение митохондрий.
Результаты этого исследования могут послужить основой для разработки методов лечения, направленных на нормализацию метаболизма железа при нейродегенеративных заболеваниях.