Oamenii de știință urmăresc călătoria Parkinson de la intestin la creier la șoareci
Teoria conform căreia boala Parkinson poate începe în intestin a câștigat un sprijin suplimentar într-un studiu recent efectuat la șoareci. Oamenii de știință au determinat formarea de proteine toxice în intestin și au urmărit fiecare etapă a călătoriei sale către creier prin intermediul nervului vag.
Cercetătorii de la Școala de Medicină a Universității Johns Hopkins, din Baltimore, MD, și-au efectuat investigația într-un nou model de șoarece al bolii Parkinson.
Noul model reproduce o serie de semne și simptome timpurii și tardive ale bolii Parkinson, inclusiv unele care nu sunt legate de mișcare.
Echipa a descoperit că ar putea determina șoarecii să dezvolte aceste caracteristici injectându-și curajul cu „fibrile preformate” de alfa-sinucleină, proteina care formează aglomerări toxice în creierul persoanelor cu boala Parkinson.
O lucrare care apare în jurnal Neuron descrie modelul mouse-ului și rezultatele studiului.
„Deoarece acest model începe în intestin”, spune autorul co-senior al studiului, Ted M. Dawson, care este profesor de neurologie la Școala de Medicină a Universității Johns Hopkins, „se poate folosi [pentru] studierea întregului spectru și a cursului de timp a patogeniei bolii Parkinson. ”
El explică faptul că un astfel de model ar putea permite cercetătorilor să testeze modalități de a opri Parkinsonul în diferite stadii, de la apariția simptomelor până la boala completă.
Parkinson, intestin și alfa-sinucleină
Parkinson este o boală care distruge progresiv țesutul cerebral. Omoară celulele creierului care fac un mesager chimic numit dopamină care ajută la funcționarea motorului sau controlul mișcării.
Un semn distinctiv al bolii Parkinson este aglomerarea versiunilor prost îndoite ale proteinei alfa-sinucleinei în regiunile afectate ale creierului. Patologii au observat aceste aglomerări în examinările cerebrale post-mortem ale persoanelor cu boală Parkinson.
Principalele simptome motorii ale bolii Parkinson includ mișcări lente, rigiditate, rigiditate, tremor și probleme de echilibru. De asemenea, pot apărea dificultăți la înghițire și vorbire.
Simptomele care nu au legătură cu funcția motorie pot apărea și în boala Parkinson. Aceste simptome nemotorii includ durere, oboseală, tulburări ale dispoziției, transpirații excesive, pierderea simțului mirosului, probleme de planificare și atenție, constipație și tulburări de somn.
Până în prezent, nu există nici un remediu pentru boala Parkinson, iar tratamentele care există sunt limitate în capacitatea lor de a încetini progresul bolii și de a atenua simptomele mai avansate.
Oamenii de știință au „recunoscut de multă vreme” că unele simptome nemotorii, cum ar fi cele care afectează simțul mirosului și intestinul, pot apărea înainte de stadiul motor al bolii Parkinson.
În plus, au stabilit, de asemenea, că intestinul și creierul sunt în comunicare constantă între ele, mai ales prin nervul vag.
Teoria nervului vag a lui Braak despre Parkinson
În 2003, cercetătorul german creier Heiko Braak a propus ca călătoria toxică a alfa-sinucleinei să înceapă în intestin și să se răspândească prin nervul vag în creier, unde face ravagii asupra celulelor dopaminei.
De atunci, o serie de studii au găsit dovezi care să susțină teoria lui Braak, dar până la cea mai recentă lucrare nu existau modele animale convingătoare.
În noul studiu, Dawson și colegii săi au conceput un model de șoarece pentru a demonstra teoria lui Braak.
Mușchii intestinului sunt bogați în conexiuni cu nervul vag. Deci, echipa a injectat fibrile preformate de alfa-sinucleină în locuri din mușchii intestinului șoarecilor care erau bogate în conexiuni ale nervilor vagi.
Cercetătorii observă că succesul experimentelor a depins nu numai de obținerea corectă a locului de injectare, ci și de obținerea dimensiunii și cantității potrivite de fibrile.
„Când experimentele inițiale au început să funcționeze, am fost complet uimiți”, spune Dawson, adăugând că „Acum este destul de obișnuit pentru echipa noastră de cercetare”.
Urmărirea etapă cu etapă a alfa-sinucleinei
Echipa a observat că a durat aproximativ o lună pentru ca proteina toxică să se răspândească de la locul injectării până la începerea trunchiului cerebral.
Alte două luni mai târziu, proteina toxică ajunsese nu numai în partea creierului care cedează bolii Parkinson - substantia nigra pars compacta -, ci și în alte regiuni, cum ar fi amigdala, hipotalamusul și cortexul prefrontal.
În termen de 7 luni de la injecțiile intestinale, alfa-sinucleina cauzatoare de boli ajunsese și mai mult și pătrunsese și în hipocamp, striat și bulbul olfactiv.
Echipa a văzut cum, în aceste luni, a existat, de asemenea, o pierdere semnificativă a celulelor dopaminei în substanța nigra pars compacta și striatum.
În urma injecțiilor intestinale ale fibrilelor alfa-sinucleinei preformate, șoarecii au dezvoltat, de asemenea, simptome motorii clasice ale bolii Parkinson. De asemenea, au dezvoltat simptome nemotorii, inclusiv depresie, pierderea simțului mirosului și probleme cu memoria și învățarea.
Cercetătorii au efectuat, de asemenea, aceeași procedură la șoareci cu fibre nervoase vage tăiate. Niciunul dintre acești șoareci nu a prezentat semnele și simptomele bolii Parkinson prezentate de cei cu nervi vagi intacti, cum ar fi moartea celulelor nervoase și probleme cu funcția motorie și nemotorie.
Sprijin pentru teoria lui Braak
Cercetătorii concluzionează că descoperirile susțin ipoteza lui Braak despre dezvoltarea bolii Parkinson.
Deși rezultatele studiilor la șoareci nu înseamnă neapărat că același lucru este valabil și pentru oameni, echipa indică dovezi care sugerează că, în acest caz, ar putea fi.
Studiile efectuate la om asupra tratamentelor cu ulcer în care chirurgii îndepărtează o parte a nervului vag sugerează că ar putea reduce riscul de a dezvolta boala Parkinson.
Dawson evidențiază trei implicații ale studiului. Primul este că se așteaptă ca acesta să „galvanizeze studii viitoare care explorează conexiunea intestin-creier”.
A doua implicație a studiului pe care Dawson o prevede este că ar putea conduce la cercetări suplimentare asupra factorilor - cum ar fi infecțiile și moleculele particulare - care ar putea declanșa propagarea formelor toxice de alfa-sinucleină.
Și a treia implicație este că o nouă modalitate de a trata boala Parkinson ar putea sta în prevenirea formelor patologice sau cauzatoare de boli ale alfa-sinucleinei să se răspândească din intestin în creier.
Pacienții cu alfa-sinucleină patologică din tractul gastro-intestinal ar fi candidații ideali pentru viitoarele studii neuroprotectoare.
Prof. Ted M. Dawson
