Zinātnieki pelēm izseko Parkinsona ceļu no zarnas līdz smadzenēm
Teorija, ka Parkinsona slimība var sākties zarnās, ir guvusi papildu atbalstu nesen veiktā pētījumā ar pelēm. Zinātnieki mudināja toksiskās olbaltumvielas veidoties zarnās un caur vagusa nervu izsekoja katram tā ceļam uz smadzenēm.
Pētnieki Džona Hopkinsa universitātes Medicīnas skolā Baltimorā, MD, veica pētījumu par jaunu Parkinsona slimības peles modeli.
Jaunais modelis atkārto vairākas agrīnas un vēlīnas Parkinsona slimības pazīmes un simptomus, tostarp dažus, kas nav saistīti ar kustību.
Komanda atklāja, ka viņi varētu panākt, lai peles attīstītu šīs funkcijas, injicējot zarnās alfa-sinukleīna - iepriekš sagatavotas fibrilas - olbaltumvielu, kas Parkinsona slimības slimnieku smadzenēs veido toksiskas pudeles.
Papīrs, kas parādās žurnālā Neirons apraksta peles modeli un pētījuma rezultātus.
"Tā kā šis modelis sākas zarnās," saka pētījumu vecākais autors Teds M. Dawsons, kurš ir neiroloģijas profesors Džona Hopkinsa universitātes Medicīnas skolā, "to var izmantot, lai [izpētītu] visu spektru un laika kursu par Parkinsona slimības patoģenēzi. ”
Viņš skaidro, ka šāds modelis varētu ļaut pētniekiem pārbaudīt veidus, kā apturēt Parkinsona slimību dažādos posmos, sākot no simptomu parādīšanās līdz pilnīgai slimībai.
Parkinsona slimība, zarnas un alfa-sinukleīns
Parkinsona slimība ir slimība, kas pakāpeniski iznīcina smadzeņu audus. Tas nogalina smadzeņu šūnas, kas veido ķīmisko kurjeru, ko sauc par dopamīnu, kas palīdz kustību darbībai vai kustību kontrolei.
Parkinsona slimības pazīme ir slikti salocītu alfa-sinukleīna olbaltumvielu versiju salipšana skartajos smadzeņu reģionos. Patologi ir novērojuši šos pudurus pēcnāves smadzeņu pārbaudēs cilvēkiem ar Parkinsona slimību.
Galvenie Parkinsona slimības motora simptomi ir lēna kustība, stīvums, stīvums, trīce un līdzsvara problēmas. Var rasties arī rīšanas un runāšanas grūtības.
Simptomi, kas nav saistīti ar motorisko funkciju, var rasties arī Parkinsona slimības gadījumā. Šie nemotoriskie simptomi ir sāpes, nogurums, garastāvokļa traucējumi, pārmērīga svīšana, ožas zaudēšana, problēmas ar plānošanu un uzmanību, aizcietējums un miega traucējumi.
Pagaidām Parkinsona slimību nav iespējams izārstēt, un pastāvošās ārstēšanas iespējas ierobežo slimības progresu un atvieglo progresējošākus simptomus.
Zinātnieki jau sen ir atzinuši, ka daži nemotoriski simptomi, piemēram, tie, kas ietekmē ožu un zarnu, var parādīties pirms Parkinsona slimības motora stadijas.
Turklāt viņi ir arī noskaidrojuši, ka zarnas un smadzenes pastāvīgi sazinās savā starpā, galvenokārt caur vagusa nervu.
Braaka vagusa nerva teorija par Parkinsona slimību
2003. gadā vācu smadzeņu pētnieks Heiko Braaks ierosināja, ka alfa-sinukleīna toksiskais ceļojums sākas zarnās un caur vagusa nervu izplatās smadzenēs, kur tas izposta dopamīna šūnas.
Kopš tā laika vairākos pētījumos ir atrasti pierādījumi, kas pamato Braaka teoriju, taču līdz pat jaunākajam darbam nebija pārliecinošu dzīvnieku modeļu.
Jaunajā pētījumā Dosons un kolēģi izstrādāja peles modeli, lai parādītu Braaka teoriju.
Zarnu muskuļos ir daudz savienojumu ar vagusa nervu. Tātad, komanda injicēja sagatavotas alfa-sinukleīna fibrilas vietās peles zarnu muskuļos, kurās bija daudz vagusa nervu savienojumu.
Pētnieki atzīmē, ka eksperimentu panākumi bija atkarīgi ne tikai no pareizas injekcijas vietas iegūšanas, bet arī no pareizā izmēra un fibrilu daudzuma.
"Kad sākotnējie eksperimenti sāka darboties, mēs bijām pilnīgi pārsteigti," saka Dosons, piebilstot, ka "tagad mūsu pētnieku komandai tas ir diezgan ierasts."
Alfa-sinukleīna izsekošana pakāpeniski
Komanda novēroja, ka vajadzēja apmēram 1 mēnesi, lai toksiskais proteīns izplatītos no injekcijas vietas līdz smadzeņu stumbra sākumam.
Vēl divus mēnešus vēlāk toksiskais proteīns bija nonācis ne tikai tajā smadzeņu daļā, kas pakļaujas Parkinsona slimībai - substantia nigra pars compacta -, bet arī citos reģionos, piemēram, amigdalā, hipotalāmā un prefrontālajā garozā.
7 mēnešu laikā pēc zarnu injekcijām slimību izraisošais alfa-sinukleīns bija sasniedzis vēl vairāk un iekļuva arī hipokampā, striatumā un ožas spuldzē.
Komanda redzēja, kā šajos mēnešos būtisks dopamīna šūnu zudums bija arī substantia nigra pars compacta un striatum.
Pēc sagatavoto alfa-sinukleīna fibrilu ievadīšanas zarnās pelēm parādījās arī klasiski Parkinsona slimības motoriskie simptomi. Viņiem parādījās arī nemotori simptomi, tostarp depresija, ožas zudums un problēmas ar atmiņu un mācīšanos.
Pētnieki to pašu procedūru veica arī pelēm ar pārrautām klepus nervu šķiedrām. Nevienai no šīm pelēm nebija Parkinsona slimības pazīmju un simptomu, ko parādīja tie, kuriem bija neskarti vagusa nervi, piemēram, nervu šūnu nāve un problēmas ar motorisko un nemotora funkciju.
Atbalsts Braaka teorijai
Pētnieki secina, ka atklājumi apstiprina Braaka hipotēzi par Parkinsona slimības attīstību.
Lai gan peles pētījumu rezultāti ne vienmēr nozīmē, ka tas pats attiecas arī uz cilvēkiem, komanda norāda uz pierādījumiem, kas liek domāt, ka šajā gadījumā tie varētu būt.
Cilvēku pētījumi par čūlu ārstēšanu, kuru laikā ķirurgi noņem daļu no vagusa nerva, liek domāt, ka tas varētu samazināt Parkinsona slimības attīstības risku.
Dosons izceļ trīs pētījuma sekas. Pirmais ir tas, ka viņš sagaida, ka tas "iedvesmos nākotnes pētījumus par zarnu un smadzeņu savienojuma izpēti".
Otrā Dawsona paredzētā pētījuma ietekme ir tāda, ka tas varētu novest pie turpmākas izpētes par faktoriem, piemēram, infekcijām un konkrētām molekulām, kas varētu izraisīt alfa-sinukleīna toksisko formu izplatīšanos.
Trešais secinājums ir tāds, ka jauns veids, kā ārstēt Parkinsona slimību, varētu būt patoloģisku vai slimību izraisošu alfa-sinukleīna formu izplatīšanās novēršana no zarnām uz smadzenēm.
Pacienti ar patoloģisku alfa-sinukleīnu kuņģa-zarnu traktā būtu ideāli kandidāti turpmākiem neiroprotektīviem pētījumiem.
Prof. Teds M. Dosons
