A tudósok Parkinson útját a béltől az agyig követik egerekben
Az az elmélet, miszerint a Parkinson-kór a bélben kezdődhet, újabb támogatást nyert egy nemrégiben végzett egérkutatásban. A tudósok arra késztették a mérgező fehérjét a bélben való képződésre, és a vagus idegen keresztül nyomon követték az agyba vezető útjának minden egyes lépését.
A Baltimore-i Johns Hopkins Egyetem Orvostudományi Karának kutatói a Parkinson-kór új egérmodelljén végezték vizsgálatukat.
Az új modell megismétli a Parkinson-kór számos korai és késői jeleit és tüneteit, köztük olyanokat, amelyek nem kapcsolódnak mozgáshoz.
A csapat úgy találta, hogy az egereknek sikerül elérniük ezeket a funkciókat, ha belükbe beinjektálják az alfa-szinuklein „előformázott fibrilláit”, a fehérjét, amely mérgező csomókat képez a Parkinson-kórban szenvedők agyában.
A folyóiratban megjelenő papír Idegsejt leírja az egér modelljét és a vizsgálati eredményeket.
"Mivel ez a modell a bélben kezdődik" - mondja Ted M. Dawson, a társ-vezető tanulmány szerzője, aki a Johns Hopkins Egyetem Orvostudományi Karának neurológusprofesszora, "felhasználhatja [a] teljes spektrum és idő tanulmányozására a Parkinson-kór patogeneziséről. ”
Kifejti, hogy egy ilyen modell lehetővé teheti a kutatók számára, hogy teszteljék a Parkinson-kór leállításának módjait a különböző szakaszokban, a tünetek megjelenésétől a teljes betegségig.
Parkinson-kór, a bél és az alfa-szinuklein
A Parkinson-kór egy olyan betegség, amely fokozatosan elpusztítja az agyszövetet. Megöli az agysejteket, amelyek dopamin nevű kémiai hírvivőt állítanak elő, amely segíti a motoros működést vagy a mozgásszabályozást.
A Parkinson-kór jellegzetessége az alfa-szinuklein fehérje rosszul hajtogatott változatainak összecsomózása az agy érintett régióiban. A patológusok ezeket a csomókat a Parkinson-kórban szenvedők post mortem agyvizsgálatai során figyelték meg.
A Parkinson-kór fő motoros tünetei közé tartozik a lassú mozgás, merevség, merevség, remegés és egyensúlyi problémák. Nyelési és beszédbeli nehézségek is előfordulhatnak.
A motoros funkcióval nem összefüggő tünetek szintén felmerülhetnek a Parkinson-kórban. Ezek a nem motoros tünetek közé tartoznak a fájdalom, a fáradtság, a hangulati rendellenességek, a túlzott izzadás, a szaglás elvesztése, a tervezéssel és a figyelemmel kapcsolatos problémák, székrekedés és alvászavarok.
A Parkinson-kór egyelőre nem gyógyítható, és a létező kezelések korlátozottan képesek lassítani a betegség előrehaladását és enyhíteni a fejlettebb tüneteket.
A tudósok „régóta felismerték”, hogy egyes nem motoros tünetek, mint például a szaglás és a bélérzetek, a Parkinson-kór motoros stádiuma előtt jelentkezhetnek.
Ezen felül azt is megállapították, hogy a bél és az agy folyamatosan kommunikál egymással, többnyire a vagus idegen keresztül.
Braak Parkinson-kór vagus idegelmélete
2003-ban Heiko Braak német agykutató azt javasolta, hogy az alfa-szinuklein toxikus útja a bélben kezdődjön, és a vagus idegen keresztül terjedjen az agyba, ahol pusztítást végez a dopamin sejtekben.
Azóta számos tanulmány talált bizonyítékot Braak elméletének alátámasztására, de a legfrissebb munkáig nem voltak meggyőző állatmodellek.
Az új tanulmányban Dawson és munkatársai egérmodellt készítettek, hogy bemutassák Braak elméletét.
A bél izmai sokféle kapcsolatban vannak a vagus ideggel. Tehát a csapat az alfa-szinuklein előformázott fibrilláit injektálta az egerek bélizmainak olyan helyeibe, amelyek gazdagok voltak vagus idegkapcsolatokban.
A kutatók megjegyzik, hogy a kísérletek sikere nem csak attól függ, hogy az injekció helye megfelelő-e, hanem a megfelelő méretű és mennyiségű fibrilláktól is.
"Amikor az első kísérletek működni kezdtek, teljesen meghökkentünk" - mondja Dawson, hozzátéve, hogy "mostanra meglehetősen rutinszerű a kutatócsoportunk számára."
Az alfa-szinuklein követése szakaszonként
A csoport megállapította, hogy körülbelül 1 hónap kellett ahhoz, hogy a toxikus fehérje átterjedjen az injekció beadásának helyéről az agytörzs beindulásáig.
További 2 hónappal később a toxikus fehérje nemcsak az agynak a Parkinson-kórnak alávetett részébe - a substantia nigra pars compacta -, hanem más régiókba is eljutott, mint például az amygdala, a hypothalamus és a prefrontális kéreg.
A bélinjekcióktól számított 7 hónapon belül a betegséget okozó alfa-synuclein még tovább jutott, és behatolt a hippocampusba, a striatumba és a szaglóhagymába is.
A csapat látta, hogy ezekben a hónapokban a dopamin sejtek jelentős vesztesége is történt a substantia nigra pars compacta és a striatumban.
Az előformázott alfa-szinuklein fibrillusok bélinjekcióit követően az egereknél a Parkinson-kór klasszikus motoros tünetei is kialakultak. Nem motoros tünetek is kialakultak náluk, beleértve a depressziót, a szaglás elvesztését, valamint a memóriával és a tanulással kapcsolatos problémákat.
A kutatók ugyanazt az eljárást hajtották végre elvágott vagus idegrostokkal rendelkező egereknél is. Ezen egerek egyike sem mutatta a Parkinson-kór jeleit és tüneteit, amelyeket ép vagus idegekkel rendelkezők mutatnak, például idegsejtek pusztulása, valamint motoros és nem motoros funkcióval kapcsolatos problémák.
Braak elméletének támogatása
A kutatók arra a következtetésre jutottak, hogy az eredmények alátámasztják Braak hipotézisét a Parkinson-kór kialakulásáról.
Bár az egérvizsgálatok eredményei nem feltétlenül jelentik azt, hogy ugyanez igaz az emberre is, a csapat olyan bizonyítékokra mutat rá, amelyek arra utalnak, hogy ebben az esetben azok is lehetnek.
Humán vizsgálatok a fekélykezelésekről, amelyek során a sebészek eltávolítják a vagus ideg egy részét, arra utalnak, hogy ez csökkentheti a Parkinson-kór kialakulásának kockázatát.
Dawson a tanulmány három következményét emeli ki. Az első az, hogy azt várja tőle, hogy „elősegítse a bél-agy kapcsolatának feltárására irányuló jövőbeli tanulmányokat”.
A Dawson által tervezett tanulmány második következménye az, hogy további kutatásokhoz vezethet olyan tényezőkről - például fertőzésekről és bizonyos molekulákról -, amelyek kiválthatják az alfa-szinuklein toxikus formáinak terjedését.
A harmadik következtetés pedig az, hogy a Parkinson-kór kezelésének új módja abban rejlik, hogy megakadályozzuk az alfa-szinuklein kóros vagy betegségeket okozó formáinak terjedését a bélből az agyba.
A gyomor-bél traktusban kóros alfa-szinukleinnel rendelkező betegek ideális jelöltek lennének a jövőbeli neuroprotektív vizsgálatokhoz.
Prof. Ted M. Dawson
