マンガンとパーキンソン病：メカニズムがリンクを説明するかもしれない
ジャーナルに掲載された新しい研究 科学シグナリングは、マンガンへの曝露が脳内のタンパク質の誤った折り畳みを引き起こすメカニズムを詳しく説明しています。これは、パーキンソン病のような症状を引き起こす可能性があります。調査結果は神経学的状態の早期診断を可能にするかもしれません。
マンガンは、「マメ科植物、パイナップル、豆、ナッツ、お茶、穀物」に含まれる必須栄養素です。
人体では、マンガンは血糖値の調節、骨の形成、免疫を助けます。
ただし、過剰なレベルのマンガンにさらされると、パーキンソン病のような神経学的症状が引き起こされる可能性があります。
マンガンは脳の大脳基底核領域に蓄積します。
研究者はマンガンとパーキンソン病の間のこれらの関連について何十年もの間知っていましたが、新しい研究はこれらの関連の背後にあるメカニズムを解明するのに役立ちます。
エイムズにあるアイオワ州立大学のリンダロイド寄附講座の神経毒物学のアヌマンサカンタサミーが新しい研究を主導しました。
マンガンは欠陥のあるタンパク質の移動を助けます
パーキンソン病は、誤って折りたたまれたα-シヌクレインタンパク質によって形成された凝集塊を特徴としています。これらのタンパク質凝集体はニューロンに対して毒性があります。
Kanthasamyらは、これらの誤って折りたたまれたタンパク質がマンガンと相互作用してパーキンソン病の進行を引き起こす可能性があることを調査するために着手しました。
そうするために、彼らはマウスからのデータと8人の溶接工から集められた血清サンプルを調べました。グループとして、溶接工はマンガンへの長期暴露のリスクが高くなります。この研究では、10人の対照群も調べました。
分析の結果、マンガンにさらされた溶接工は、誤って折りたたまれたα-シヌクレインのレベルが高く、パーキンソン病のリスクが高いことが明らかになりました。
追加の細胞培養試験は、誤って折りたたまれたα-シヌクレインがエクソソームと呼ばれる小さな小胞を通して細胞外空間に分泌されることを示しました。言い換えれば、小胞はタンパク質が細胞から細胞へと移動し、誤って折りたたまれたタンパク質をさらに広げることを可能にしました。
科学者たちはまた、マンガンに曝露されたα-シヌクレイン発現細胞からα-シヌクレインを含むエクソソームを単離し、それらを線条体と呼ばれるマウスの脳領域に送達しました。これにより、マウスにパーキンソン病のような症状が誘発されました。
マンガンはα-シヌクレインの「細胞間伝達」を加速するようであり、それが神経毒性を引き起こしました。 Kanthasamyと同僚は次のように説明しています。
「まとめると、これらの結果は、[マンガン]曝露がエクソソーム小胞での[α-シヌクレイン]分泌を促進し、その後、細胞培養と動物モデルの両方で炎症誘発性および神経変性反応を引き起こすことを示しています。」
「[W] eは、環境神経毒性物質への曝露中に、エクソソームを介したα-シヌクレインの細胞間伝播が関与する可能性のあるメカニズムを特定しました」と著者は書いています。
調査結果は早期発見につながる可能性があります
National Institutes of Health（NIH）によると、米国では毎年約50,000人がパーキンソン病の診断を受けており、現在50万人がこの状態で生活しています。
この状態はまだ治癒していませんが、早期に診断することで、不可逆的な脳の損傷を防ぎ、新薬の人間の臨床試験を加速するのに役立つ可能性があります。
Kanthasamyと同僚が発表したばかりの結果は、科学者がパーキンソン病の新しい診断テストを考案するのに役立つ可能性があります。この結果は、科学者がパーキンソン病の新薬の効果をテストするのにも役立つ可能性があります。
「病気が進行するにつれて、治療で病気を遅らせるのは難しくなります」とカンタサミーは言います。彼は次のように付け加えています。「おそらく誤って折りたたまれたα-シヌクレインをテストすることによる早期の検出は、患者にとってより良い結果につながる可能性があります。そのような検査はまた、病気の発症前に誰かが危険にさらされているかどうかを示すかもしれません。」
しかし、研究の著者はまた、彼らの発見はまだ実験的であり、そのような診断テストは何年も利用できないかもしれないと警告しています。
