Вчені відстежують подорож Паркінсона від кишечника до мозку у мишей
Теорія про те, що хвороба Паркінсона може розпочатися в кишечнику, отримала подальшу підтримку в недавньому дослідженні на мишах. Вчені спонукали токсичний білок утворюватися в кишечнику і відстежували кожен крок його шляху до мозку через блукаючий нерв.
Дослідники медичної школи університету Джона Хопкінса в Балтіморі, штат Медіка, провели своє дослідження на новій миші-моделі хвороби Паркінсона.
Нова модель повторює низку ранніх та пізніх ознак та симптомів хвороби Паркінсона, включаючи деякі, які не пов’язані з рухами.
Команда виявила, що вони можуть отримати мишей, щоб розвинути ці особливості, вводячи їм кишечник «попередньо сформовані фібрили» альфа-синуклеїну, білка, який утворює токсичні грудочки в мозку людей із хворобою Паркінсона.
Стаття, яка з’являється в журналі Нейрон описує модель миші та результати дослідження.
«Оскільки ця модель починається в кишечнику, - говорить співстарший автор дослідження Тед М. Доусон, професор неврології в Медичній школі університету Джона Гопкінса, - можна використовувати її для вивчення повного спектру та часового курсу патогенезу хвороби Паркінсона ".
Він пояснює, що така модель може дозволити дослідникам випробувати способи зупинити хворобу Паркінсона на різних стадіях - від появи симптомів до повномасштабного захворювання.
Паркінсона, кишечника та альфа-синуклеїну
Хвороба Паркінсона - це хвороба, яка поступово руйнує тканини мозку. Він вбиває клітини головного мозку, які утворюють хімічний месенджер, що називається дофамін, який допомагає в руховій функції або контролі руху.
Відмінною рисою хвороби Паркінсона є скупчення погано складених версій білка альфа-синуклеїну в уражених областях мозку. Патологи спостерігали ці скупчення в патологоанатомічних дослідженнях мозку людей із хворобою Паркінсона.
Основні рухові симптоми хвороби Паркінсона включають повільний рух, скутість, ригідність, тремор і проблеми з рівновагою. Також можуть виникати труднощі з ковтанням та розмовою.
Симптоми, не пов'язані з руховою функцією, також можуть виникати при хворобі Паркінсона. Ці немоторні симптоми включають біль, стомлюваність, розлади настрою, надмірне потовиділення, втрату нюху, проблеми з плануванням та увагою, запор та порушення сну.
На сьогоднішній день лікування хвороби Паркінсона не існує, а існуючі методи лікування обмежені в їх здатності сповільнювати розвиток хвороби та полегшувати більш прогресивні симптоми.
Вчені "давно визнали", що деякі немоторні симптоми, такі як ті, що впливають на нюх і кишечник, можуть з'являтися до рухової стадії хвороби Паркінсона.
Крім того, вони також встановили, що кишечник і мозок постійно спілкуються між собою, переважно через блукаючий нерв.
Теорія блукаючого нерва Браака про Паркінсона
У 2003 році німецький дослідник мозку Хайко Браак запропонував, що токсичний шлях альфа-синуклеїну починається в кишечнику і поширюється через блукаючий нерв до мозку, де він спричинює руйнування клітин дофаміну.
З тих пір у ряді досліджень було знайдено докази, які підтверджують теорію Браака, але до останньої роботи переконливих моделей тварин не існувало.
У новому дослідженні Доусон та його колеги створили модель миші, щоб продемонструвати теорію Браака.
М'язи кишечника багаті зв'язками з блукаючим нервом. Отже, команда вводила попередньо утворені фібрили альфа-синуклеїну в місця кишкових м’язів мишей, які були багаті на зв’язки блукаючого нерва.
Дослідники відзначають, що успіх експериментів залежав не тільки від того, як правильно ввести місце ін’єкції, а й від того, щоб отримати правильний розмір та кількість фібрил.
"Коли початкові експерименти почали працювати, ми були надзвичайно вражені", - говорить Доусон, додаючи: "Зараз це досить звично для нашої дослідницької групи".
Поетапне відстеження альфа-синуклеїну
Команда зауважила, що для того, щоб токсичний білок розповсюдився з місця ін’єкції до початку стовбура мозку, знадобився близько 1 місяця.
Ще через 2 місяці токсичний білок потрапив не тільки до тієї частини мозку, яка піддається хворобі Паркінсона - substantia nigra pars compacta, - а також до інших регіонів, таких як мигдалина, гіпоталамус та префронтальна кора.
Протягом 7 місяців після ін’єкцій кишечнику хвороботворний альфа-синуклеїн досяг ще більшого значення, а також проник в гіпокамп, смугастий вух і нюхову цибулину.
Команда побачила, як за ці місяці відбулася також значна втрата дофамінових клітин у чорній речовині і компартії.
Після ін’єкцій кишечника попередньо сформованих фібрил альфа-синуклеїну у мишей також з’явилися класичні рухові симптоми хвороби Паркінсона. Вони також розвинули немоторні симптоми, включаючи депресію, втрату нюху та проблеми з пам’яттю та навчанням.
Також дослідники провели ту ж процедуру на мишах з перерваними волокнами блукаючого нерва. Жодна з цих мишей не виявляла ознак та симптомів хвороби Паркінсона, які проявляються у людей з неушкодженими блукаючими нервами, таких як загибель нервових клітин та проблеми з руховою та немоторною функцією.
Підтримка теорії Браака
Дослідники роблять висновок, що отримані дані підтверджують гіпотезу Браака про розвиток хвороби Паркінсона.
Хоча результати досліджень на мишах не обов'язково означають, що те саме стосується і людей, команда вказує на докази, які свідчать про те, що в цьому випадку вони можуть бути.
Дослідження на людях методів лікування виразки, при яких хірурги видаляють частину блукаючого нерва, дозволяють припустити, що це може зменшити ризик розвитку хвороби Паркінсона.
Доусон висвітлює три наслідки дослідження. Перший полягає в тому, що він очікує, що це «сприятиме майбутнім дослідженням зв’язку кишечника та мозку».
Другим наслідком дослідження, передбаченого Доусоном, є те, що воно може призвести до подальших досліджень таких факторів, як інфекції та окремі молекули, які можуть спровокувати розповсюдження токсичних форм альфа-синуклеїну.
І третім наслідком є те, що новий спосіб лікування хвороби Паркінсона може полягати в запобіганні поширенню патологічних або хвороботворних форм альфа-синуклеїну з кишечника в мозок.
Пацієнти з патологічним альфа-синуклеїном у шлунково-кишковому тракті будуть ідеальними кандидатами для майбутніх нейропротекторних досліджень.
Професор Тед М. Доусон
