Έρευνα

Έρευνα σε υλικό από ασθενείς

Άλφα-συνουκλεΐνη

Άλλα γονίδια που σχετίζονται με τη ΝΠ

Αυτοφαγία

Έρευνα σε υλικό από ασθενείς
Σε συνεργασία με τον ερευνητή του IIBEAA Δημήτρη Βασιλάτη και με τη βοήθεια του Ειδικού Λειτουργικού Επιστήμονα Ιωάννη Μιχαλόπουλου, έχουμε δημιουργήσει την Ελληνική Βιοτράπεζα της Νόσου του Πάρκινσον (ΝΠ), μια βιοτράπεζα και βάση δεδομένων ασθενών που πάσχουν από ΝΠ και αντίστοιχων μαρτύρων. Αυτή η βιοτράπεζα αποτελεί μέρος του BBMRI-GR και τη βάση των συνεχιζόμενων μελετών που διερευνούν τη γενετική βάση της ΝΠ στην Ελλάδα (Bozi et al., 2014; Angelopoulou et al., 2019). Αρχικά περιλαμβάνοντας μόνο DNA, η βιοτράπεζα τώρα περιέχει υλικό όπως ορό, πλάσμα, μονοπύρηνα κύτταρα περιφερικού αίματος (PBMCs), ερυθροκύτταρα και ινοβλάστες, για τη διεξαγωγή μελετών περιφερειακών βιοδεικτών. Εστιάζουμε σε σπάνιες μορφές Μενδελειανής ΝΠ, και ιδιαίτερα γενετικές συνουκλεϊνοπάθειες με τις «Ελληνικές» μεταλλάξεις p.A30G και p.A53T στο γονίδιο SNCA που κωδικοποιεί την άλφα-συνουκλεΐνη (AS) (Papadimitriou et al., 2016; Simitsi et al., 2025; Liu et al., 2021; Alefanti et al., 2025). Άλλες γενετικές περιπτώσεις ενδιαφέροντος περιλαμβάνουν αυτές με μεταλλάξεις στα γονίδια GBA1 ή PRKN. Σε τέτοιους ασθενείς, καθώς και σε περιπτώσεις σποραδικής NP, εξετάζουμε τα επίπεδα και τις διαμορφώσεις της AS, αλλά και περιφερειακούς δείκτες λυσοσωμικής και ιδιαίτερα αυτοφαγικής λειτουργίας (βλ. παρακάτω), καθώς και τα επίπεδα και τη λειτουργική δραστηριότητα της Γλυκοκερεβροσιδάσης και της Παρκίνης (Papagiannakis et al., 2015, 2018, 2019, 2024; Emmanouilidou et al., 2020; Dimoula et al., 2025). Τα μεταθανάτια δείγματα εγκεφάλου ασθενών με ΝΠ εξετάζονται επίσης για τέτοιους βιοδείκτες. Οι ινοβλάστες ή τα PBMCs από σπάνιες περιπτώσεις Μενδελειανής κληρονομικότητας, όπως αυτές με τις μεταλλάξεις SNCA, χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία επαγόμενων πολυδύναμων βλαστοκυττάρων (iPSCs) και στη συνέχεια νευρικών κυττάρων που προέρχονται από iPSCs ως μοντέλα ασθένειας. Σημειωτέον, η βιοτράπεζα διευρύνει το εύρος της για να περιλαμβάνει επίσης βιολογικό υλικό από περιπτώσεις με Άτυπα Παρκινσονικά Σύνδρομα, όπως Προοδευτική Υπερπυρηνική Παράλυση (PSP), Φλοιοβασική Εκφύλιση (CBS) και Πολλαπλή Συστημική Ατροφία (MSA).

αρχή της σελίδας

Άλφα-συνουκλεΐνη
Το εργαστήριο έχει ιδιαίτερο ενδιαφέρον στη μελέτη του βασικού μορίου άλφα-συνουκλεΐνη (AS), μιας προσυναπτικής νευρωνικής πρωτεΐνης που εμπλέκεται στον έλεγχο της απελευθέρωσης και ανακύκλωσης κυστιδίων, καθώς και στη διατήρηση των συνάψεων. Γενετικά, νευροπαθολογικά και βιοχημικά δεδομένα δείχνουν ότι η AS, και ιδιαίτερα η τάση της να σχηματίζει ολιγομερείς, συσσωματωμένες δομές, συνδέεται στενά με την παθογένεια τόσο της οικογενειακής όσο και της σποραδικής ΝΠ. Δεδομένου ότι τα επίπεδα της AS είναι σημαντικά για την παθογένεια της ΝΠ, μελετάμε τους μεταγραφικούς και μεταμεταφραστικούς μηχανισμούς που εμπλέκονται στον έλεγχό τους. Έχουμε εντοπίσει ένα νέο μονοπάτι για τη μεταγραφική ρύθμιση του SNCA στον πρώτο ιντρόνιο του γονιδίου και τους εμπλεκόμενους μεταγραφικούς παράγοντες (Clough et al., 2007, 2009, 2011; Dermenztaki et al., 2016). Έχουμε επίσης εντοπίσει μονοπάτια λυσοσωμάτων και πρωτεασωμάτων που συμμετέχουν στην αποδόμηση ειδικών μορφών της AS (Cuervo et al., 2004; Vogiatzi et al., 2008; Xilouri et al., 2008; Emmanouilidou et al., 2010a; Pantazopoulou et al., 2021). Οι ανώμαλες μορφές της AS αναστέλλουν τέτοια συστήματα αποδόμησης, δημιουργώντας έναν φαύλο κύκλο διάδοσης της νόσου (Xilouri et al., 2009; Emmanouilidou et al., 2010a). Έχουμε εστιάσει ιδιαίτερα στη λυσοσωμική διαδικασία της Αυτοφαγίας Διαμεσολαβούμενης από Σαπερόνες (CMA) και στη σχέση της με άλλα συστήματα αποδόμησης, όπως η μακροαυτοφαγία. Έχουμε δείξει ότι η CMA είναι το κύριο μονοπάτι για την αποδόμηση της AS σε καλλιεργημένα νευρικά κύτταρα (Vogiatzi et al., 2008), και ότι η υπερέκφραση της Lamp2a, του καθοριστικού βήματος της CMA, ή η φαρμακολογική ενεργοποίηση του μονοπατιού, οδηγεί σε μείωση των επιπέδων της AS και σε βελτίωση των τοξικών της επιδράσεων σε κυτταρικά και ζωικά μοντέλα συνουκλεϊνοπάθειας (Xilouri et al., 2013, Mavroeidi et al., 2022). Συνεπώς, η ενίσχυση του μονοπατιού CMA μπορεί να προσφέρει θεραπευτικές προοπτικές στη ΝΠ και στις σχετικές συνουκλεϊνοπάθειες. Αυτή η ιδέα δοκιμάζεται σε μοντέλα τρωκτικών προοδευτικής συνουκλεϊνοπάθειας, συμπεριλαμβανομένων περιοχών πέραν του μελαινοραβδωτού συστήματος, και σε μοντέλα υψηλότερων πρωτευόντων, σε συνεργασία με την ομάδα της Μαρίας Ξυλούρη στο ΙΙΒΕΑΑ και τους Erwan Bezard/Benjamin Dehay στο Πανεπιστήμιο του Bordeaux. Αντιστρόφως, η αναστολή της CMA στο μελαινοραβδωτό σύστημα in vivo οδηγεί σε εκφύλιση των ντοπαμινεργικών νευρώνων της μέλαινας ουσίας και στη συσσώρευση της AS, μιμούμενη πτυχές της ΝΠ (Xilouri et al., 2016). Οι μηχανισμοί που οδηγούν σε αυτή την εκφύλιση νευρώνων αναζητούνται, με ιδιαίτερη έμφαση στους μελαινοραβδωτούς τερματικούς άξονες, οι οποίοι εμφανίζουν έναν τύπο αξονικής εκφύλισης με ενεργοποίηση της μακροαυτοφαγίας στις συνάψεις.

Πειραματικές θεραπείες σε μοντέλα τρωκτικών αποτελούν έναν σημαντικό άξονα στο εργαστήριο. Κατά συνέπεια, εφαρμόζουμε συστημική έγχυση προηγμένων ιικών φορέων με δυνατότητα εκτεταμένης διείσδυσης στο ΚΝΣ και έκφρασης για θεραπευτικούς σκοπούς. Μαζί με τη Μαρία Ξυλούρη, έχουμε πρόσφατα διαπιστώσει ότι τέτοιοι φορείς μπορούν να μειώσουν την έκφραση της ενδογενούς AS στον εγκέφαλο ποντικών και να μετριάσουν τις δευτερογενείς νευροεκφυλιστικές επιπτώσεις στο μοντέλο έγχυσης προμορφωμένων ινιδίων AS (PFFs) στο ραβδωτό σώμα (Fouka et al., υπό υποβολή). Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται επίσης για την τροποποίηση της έκφρασης άλλων γονιδίων που εμπλέκονται σε αυτό το μονοπάτι.

Ως εργαλείο για την κατανόηση της προοδευτικής συνουκλεϊνοπάθειας, χρησιμοποιούμε εκτενώς το μοντέλο τρωκτικών BAC-hWTAS Tg αρουραίων, που μας παρέχεται από τον Olaf Riess (Πανεπιστήμιο Tubingen). Έχουμε μελετήσει ιδιαίτερα το παράδοξο, πιθανόν αντισταθμιστικό, υπερντοπαμινεργικό φαινότυπο που παρατηρείται σε αυτό το μοντέλο (Polissidis et al., 2021), μια πτυχή που απαιτεί περαιτέρω διερεύνηση. Μελετάμε επίσης “double hit” μοντέλα ζώων, όπου πρόσθετοι περιβαλλοντικοί ή γενετικοί παράγοντες μπορεί να επηρεάσουν τις συνουκλεϊνοπάθειες. Παραδείγματα περιλαμβάνουν ανεπάρκεια GBA (βλ. παρακάτω) (Polissidis et al., 2022), φαρμακολογικό ή συμπεριφορικό στρες (Nakos Bimpos et al., 2024) ή ανεπάρκεια Nurr1 (συνεργασία με τον Δημήτρη Βασιλάτη: Argyrophthalmidou et al., 2021, 2022).

Ως εργαλείο για την κατανόηση των παθολογικών επιδράσεων της AS, έχουμε δημιουργήσει μια νευρωνική σειρά SH-SY5Y κυττάρων που εκφράζει επαγώγιμα ανθρώπινη WT AS. Ολιγομερής AS συσσωρεύεται με τον χρόνο σε αυτά τα κύτταρα, ενώ υπάρχει επίσης προοδευτική νευροεκφύλιση (Vekrellis et al., 2009). Αυτή η κυτταρική σειρά αντιπροσωπεύει, επομένως, ένα πολύ χρήσιμο εργαλείο στο οποίο μπορούν να εξεταστούν οι μηχανισμοί αυτοί και πιθανές θεραπευτικές παρεμβάσεις (Vekrellis et al., 2009; Dulovic et al., 2014). Η έκθεση αυτών των κυττάρων σε AS PFFs οδηγεί στη δημιουργία διαφόρων ενδογενώς παραγόμενων αδιάλυτων μορφών συσσωματώσεων AS, πιθανόν μιμούμενες ένα φαινόμενο που συμβαίνει στην ΝΠ, ενώ η εξέταση των μονοπατιών αποδόμησης υποδεικνύει ότι το πρωτεασωματικό και το λυσοσωμικό σύστημα εμπλέκονται επιλεκτικά στην αποικοδόμηση συγκεκριμένων μορφών συσσωματωμάτων (Pantazopoulou et al., 2021). Έχουμε επίσης δημιουργήσει παρόμοιες νευρωνικές κυτταρικές σειρές με έκφραση μεταλλαγμένων μορφών SNCA. Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζει η μετάλλαξη p.A30G, που εντοπίστηκε πρόσφατα από εμάς και τον Thomas Gasser (Πανεπιστήμιο του Tubingen), και εμφανίζει αλλοιωμένες βιοφυσικές ιδιότητες (Liu et al., 2021)..

αρχή της σελίδας

Άλλα γονίδια που σχετίζονται με τη ΝΠ
Σύμφωνα με τις πιο κοινές γενετικές αιτίες της ΝΠ στον ελληνικό πληθυσμό, μελετάμε επίσης βιοδείκτες και το βιολογικό υπόβαθρο της ΝΠ που σχετίζονται με τα γονίδια GBA και PRKN. Έχουμε αναφέρει πρόσφατα ότι τα επίπεδα του μεταγραφέντος γονιδίου PRKN στα PBMCs είναι πολύ χαμηλά σε σχεδόν όλους τους φορείς μεταλλάξεων PRKN, συμπεριλαμβανομένων των ετεροζυγωτών, και, επομένως, τα επίπεδα PRKN mRNA στα PBMCs θα μπορούσαν να χρησιμεύσουν ως εργαλείο διαλογής για την ταυτοποίηση τέτοιων περιπτώσεων. Αυτά τα ευρήματα υποδηλώνουν επίσης πρόσθετους γενετικούς ή επιγενετικούς μηχανισμούς που ρυθμίζουν τα επίπεδα PRKN mRNA (Papagiannakis et al., 2024).

αρχή της σελίδας