Znanstvenici prate Parkinsonovo putovanje od crijeva do mozga kod miševa
Teorija da Parkinsonova bolest može započeti u crijevima stekla je daljnju potporu u nedavnom istraživanju na miševima. Znanstvenici su potaknuli stvaranje toksičnih proteina u crijevima i pratili svaki korak svog putovanja do mozga putem vagusnog živca.
Istraživači sa Medicinskog fakulteta Sveučilišta Johns Hopkins, u Baltimoreu, MD, proveli su svoje istraživanje u novom mišjem modelu Parkinsonove bolesti.
Novi model ponavlja niz ranih i kasnih znakova i simptoma Parkinsonove bolesti, uključujući neke koji nisu povezani s kretanjem.
Tim je otkrio da bi mogli postići da miševi razviju ove značajke ubrizgavanjem u crijeva "preformiranih vlakana" alfa-sinukleina, proteina koji stvara otrovne nakupine u mozgu ljudi s Parkinsonovom bolešću.
Rad koji se pojavljuje u časopisu Neuron opisuje model miša i nalaze studije.
"Budući da ovaj model započinje u crijevima", kaže kolega stariji autor studije Ted M. Dawson, profesor neurologije na Medicinskom fakultetu Sveučilišta Johns Hopkins, "može se koristiti za proučavanje punog spektra i vremenskog tečaja patogeneze Parkinsonove bolesti. "
Objašnjava da bi takav model mogao omogućiti istraživačima da testiraju načine zaustavljanja Parkinsonove bolesti u različitim fazama, od prije pojave simptoma do potpuno razvijene bolesti.
Parkinsonova bolest, crijeva i alfa-sinuklein
Parkinsonova bolest je bolest koja progresivno uništava moždano tkivo. Ubija moždane stanice koje stvaraju kemijski glasnik nazvan dopamin koji pomaže u motoričkoj funkciji ili kontroli pokreta.
Obilježje Parkinsonove bolesti je nakupljanje loše presavijenih inačica proteina alfa-sinukleina u pogođenim regijama mozga. Patolozi su primijetili ove nakupine na post-mortem pregledima mozga ljudi s Parkinsonovom bolešću.
Glavni motorički simptomi Parkinsonove bolesti uključuju sporo kretanje, ukočenost, ukočenost, drhtanje i probleme s ravnotežom. Mogu se pojaviti i poteškoće s gutanjem i govorom.
Simptomi koji nisu povezani s motoričkom funkcijom mogu se pojaviti i kod Parkinsonove bolesti. Ovi nemotorički simptomi uključuju bol, umor, poremećaje raspoloženja, pretjerano znojenje, gubitak osjeta njuha, probleme s planiranjem i pažnjom, zatvor i poremećaje spavanja.
Još uvijek nema lijeka za Parkinsonovu bolest, a postojeći tretmani ograničeni su u sposobnosti usporavanja napretka bolesti i ublažavanja naprednijih simptoma.
Znanstvenici su "odavno prepoznali" da se neki nemotorički simptomi, poput onih koji utječu na njuh i crijeva, mogu pojaviti prije motoričke faze Parkinsonove bolesti.
Uz to, također su ustanovili da su crijeva i mozak u stalnoj međusobnoj komunikaciji, uglavnom putem vagusnog živca.
Braakova teorija vagusnog živca o Parkinsonovoj
2003. njemački istraživač mozga Heiko Braak predložio je da toksično putovanje alfa-sinukleina započinje u crijevima i širi se kroz vagusni živac do mozga, gdje stvara pustoš na dopaminskim stanicama.
Od tada su brojna istraživanja pronašla dokaze koji podupiru Braakovu teoriju, ali do najnovijeg rada nije bilo uvjerljivih životinjskih modela.
U novoj studiji Dawson i kolege konstruirali su model miša kako bi demonstrirali Braakovu teoriju.
Mišići crijeva bogati su vezama s vagusnim živcem. Dakle, tim je ubrizgavao pripremljene fibrile alfa-sinukleina na mjesta u crijevnim mišićima miševa koja su bila bogata vezama vagusnog živca.
Znanstvenici primjećuju da je uspjeh eksperimenata ovisio ne samo o tome da se mjesto ubrizgavanja postigne u pravu, već i o dobivanju prave veličine i količine vlakana.
"Kad su početni eksperimenti počeli funkcionirati, bili smo potpuno zapanjeni", kaže Dawson, dodajući da je "to je prilično rutinski za naš istraživački tim."
Postepeno praćenje alfa-sinukleina
Tim je primijetio da je trebao otprilike 1 mjesec da se otrovni protein proširi od mjesta ubrizgavanja do početka moždanog debla.
Još dva mjeseca kasnije, otrovni je protein dospio ne samo u dio mozga koji podleže Parkinsonovoj bolesti - substantia nigra pars compacta - već i u druge regije, poput amigdale, hipotalamusa i prefrontalne kore.
U roku od 7 mjeseci od injekcija u crijeva, alfa-sinuklein koji uzrokuje bolest dosegnuo je još više, a također je prodro u hipokampus, striatum i njušnu žarulju.
Tim je vidio kako je tijekom ovih mjeseci došlo i do značajnog gubitka dopaminskih stanica u substantia nigra pars compacta i striatumu.
Nakon injekcija prethodno stvorenih fibrila alfa-sinukleina u crijevima, miševi su razvili i klasične motoričke simptome Parkinsonove bolesti. Također su razvili nemotoričke simptome, uključujući depresiju, gubitak osjeta njuha i probleme s pamćenjem i učenjem.
Istraživači su također proveli isti postupak kod miševa s odrezanim vlaknima vagusnog živca. Nijedan od ovih miševa nije pokazao znakove i simptome Parkinsonove bolesti koje su ispoljavali oni s netaknutim vagusnim živcima, poput smrti živčanih stanica i problema s motoričkom i nemotornom funkcijom.
Podrška Braakovoj teoriji
Istraživači zaključuju da nalazi podupiru Braakovu hipotezu o razvoju Parkinsonove bolesti.
Iako rezultati ispitivanja miševa ne moraju nužno značiti da se isto odnosi i na ljude, tim ukazuje na dokaze koji sugeriraju da bi, u ovom slučaju, mogli biti.
Ljudske studije liječenja čira u kojima kirurzi uklanjaju dio vagusnog živca sugeriraju da bi to moglo smanjiti rizik od razvoja Parkinsonove bolesti.
Dawson ističe tri implikacije studije. Prvo je da očekuje da će to „potaknuti buduće studije koje istražuju vezu crijeva i mozga“.
Druga implikacija studije koju Dawson predviđa jest da bi mogla dovesti do daljnjih istraživanja čimbenika - poput infekcija i određenih molekula - koji bi mogli potaknuti širenje toksičnih oblika alfa-sinukleina.
I treća implikacija je da bi se novi način liječenja Parkinsonove bolesti mogao nalaziti u sprječavanju širenja patoloških ili oblika bolesti alfa-sinukleina iz crijeva u mozak.
Pacijenti s patološkim alfa-sinukleinom u gastrointestinalnom traktu bili bi idealni kandidati za buduće neuroprotektivne studije.
Prof. Ted M. Dawson
