Як кишкова інфекція може спричинити запалення Паркінсона
Протягом останніх років дослідників дедалі більше цікавить зв’язок між імунною системою та хворобою Паркінсона. За допомогою моделі миші вчені нещодавно дослідили потенційну роль бактеріальної кишкової інфекції.
Хвороба Паркінсона розвивається внаслідок повільного виснаження нейронів, що продукують дофамін, в частині мозку, яка називається чорною речовиною.
Ця область мозку відіграє важливу роль у русі, тому симптоми включають тремтіння, тремор та ригідність.
Основним фактором ризику хвороби Паркінсона є вік, і, оскільки населення Сполучених Штатів повільно старіє, кількість випадків постійно зростає.
Деякі вважають, що ми наближаємося до пандемії Паркінсона; у всьому світі між 1990–2015 рр. кількість випадків хвороби Паркінсона подвоїлася і склала понад 6 мільйонів.
Деякі прогнозують, що число до 2040 року знову збільшиться вдвічі - до 12 мільйонів.
Хоча дослідники вивчали цю хворобу десятиліттями, у них все ще залишається багато питань про те, як і чому руйнуються клітини мозку.
Паркінсона та імунної системи
Зовсім недавно на перший план вийшли зв’язки між імунною системою та хворобою Паркінсона. Поступово наростають докази того, що хвороба Паркінсона може мати аутоімунну складову.
Аутоімунні захворювання - це стани, коли імунна система людини плутає клітини організму з патогенними мікроорганізмами та руйнує їх.
Недавнє дослідження, опубліковане в Природа, перевіряє цю теорію далі; дослідники родом з Монреальського університету, Монреальського неврологічного інституту та Університету Макгілла, усі в Канаді.
Близько 10 відсотків випадків хвороби Паркінсона спричинені мутаціями генів, що кодують білки PINK1 та Parkin, які відіграють певну роль у очищенні пошкоджених мітохондрій.
Особи, які переносять ці мутації, частіше розвивають хворобу Паркінсона в більш ранньому віці - до 50 років.
Однак коли вчені вибивають ці гени з мишей, у мишей не розвивається хвороба Паркінсона або подібні симптоми. Чому ці нокаутовані миші не застраховані від хвороби Паркінсона, здивували дослідників.
На думку авторів, це означає, що "для запуску Паркінсона, ймовірно, потрібні інші фактори, крім втрати функції цих білків". Вони вирішили виявити ці інші фактори.
З’єднання точок
Автори хотіли знайти додаткові докази того, що існує зв'язок між PINK1 та білками Паркін, мітохондріями, імунною системою та хворобою Паркінсона.
Вони вважають, що нокаутовані миші не розвивають хворобу Паркінсона через те, як дослідники вирощували їх. Миші, використовувані в цих дослідженнях, як правило, не містять мікробів, тобто вони ніколи не стикалися з бактеріями.
Отже, щоб перевірити цю гіпотезу, вони заразили молодих мишей, яким не вистачало PINK1 та Паркін Кишкова паличка. Це спричинило легкі кишкові симптоми у мишей.
Як і слід було очікувати, зараження на ранніх термінах викликало виникнення рухових симптомів, подібних до Паркінсона, коли вони старіли. Вчені також виявили втрату дофамінергічних нейронів у їхньому мозку.
Коли вчені дали мишам L-DOPA - препарат, що застосовується для лікування симптомів Паркінсона - їх симптоми покращилися, зробивши висновок про те, що стан має подібність із станом людини.
У мишей із нормальними версіями PINK1 та Parkin імунна система належним чином справляється з патогенами. Однак автори вважають, що у тварин без генів, пов'язаних з Паркінсоном, кишкова інфекція викликає аномальну імунну відповідь, яка перевищує та атакує здорові клітини.
Складна казка
Нові висновки спираються на попередні роботи тієї ж групи дослідників, які показали взаємозв'язок між генами, мітохондріями та імунною системою.
У попередньому дослідженні вони показали, що PINK1 та Parkin пригнічують шлях на основі мітохондрій, який сприяє імунній відповіді на запалення. Вони роблять висновок, що у осіб без функціонуючих копій PINK1 та Паркіна імунна відповідь може проливатися і продовжуватись не згасати.
У своєму останньому дослідженні вчені виявили Т-лімфоцити, які реагували на тканини господаря в мозку мишей. Коли вони випробовували ці клітини в посуді для культури, клітини атакували здорові нейрони. Автори заявляють, що:
"Ці дані [...] забезпечують патофізіологічну модель, при якій кишкова інфекція виступає тригерною подією при хворобі Паркінсона, що підкреслює важливість осі кишечник-мозок для захворювання".
У класичній моделі хвороби Паркінсона дофамінергічні нейрони гинуть, оскільки токсичні білки накопичуються всередині клітин. Однак це дослідження припускає, що надмірна імунна відповідь, яка могла виникнути роками раніше, руйнує клітини.
Це дослідження не робить висновку, що всі випадки хвороби Паркінсона є аутоімунними, але результати вказують на те, що імунна система відіграє роль.
Звичайно, ця робота проводилась на моделі миші, тому немає жодних гарантій, що висновки стосуватимуться людини. Крім того, не всі люди з хворобою Паркінсона мають мутації в генах, що кодують PINK1 та Паркін, тому не ясно, чи задіяні подібні механізми у всіх випадках.
Мине деякий час, поки Паркінсон відмовиться від усіх своїх таємниць, але, здається, ця історія передбачає взаємодію імунної системи, генетики, мітохондрій та мозку.
