Tutkijat seuraavat Parkinsonin matkaa suolesta aivoihin hiirillä
Teoria, jonka mukaan Parkinsonin tauti voi alkaa suolistossa, on saanut lisää tukea tuoreessa hiirillä tehdyssä tutkimuksessa. Tutkijat kehottivat myrkyllistä proteiinia muodostumaan suolistoon ja seurasivat sen jokaisen vaiheen aivoihin vagus-hermon kautta.
Johns Hopkinsin yliopiston lääketieteellisen korkeakoulun tutkijat Baltimoressa, MD, tekivät tutkimuksen uudesta Parkinsonin taudin hiirimallista.
Uusi malli toistaa useita Parkinsonin taudin varhaisia ja myöhäisiä oireita, mukaan lukien ne, jotka eivät liity liikkeeseen.
Ryhmä havaitsi, että he voisivat saada hiiret kehittämään näitä ominaisuuksia injektoimalla suolistoonsa "esimuotoillut fibrillit" alfa-synukleiinia, proteiinia, joka muodostaa myrkyllisiä kokkareita Parkinsonin tautia sairastavien ihmisten aivoihin.
Lehdessä näkyvä paperi Neuroni kuvaa hiirimallin ja tutkimustulokset.
"Koska tämä malli alkaa suolistosta", sanoo toisen tutkimuksen kirjoittaja Ted M. Dawson, joka on neurologian professori Johns Hopkinsin yliopiston lääketieteellisessä korkeakoulussa, "sitä voidaan käyttää [koko] spektrin ja aikakurssin tutkimiseen. Parkinsonin taudin patogeneesistä. "
Hän selittää, että tällainen malli voisi antaa tutkijoille mahdollisuuden testata tapoja pysäyttää Parkinsonin tauti eri vaiheissa, ennen kuin oireet ilmaantuvat, täysimittaiseen sairauteen.
Parkinsonin tauti, suolisto ja alfa-synukleiini
Parkinsonin tauti on aivokudosta asteittain tuhoava sairaus. Se tappaa aivosoluja, jotka muodostavat dopamiiniksi kutsutun kemiallisen lähettimen, joka auttaa motorista toimintaa tai liikkeen hallintaa.
Parkinsonin taudin tunnusmerkki on alfa-synukleiiniproteiinin huonosti taitettujen versioiden kasautuminen aivojen kärsineille alueille. Patologit ovat havainneet näitä kokkareita Parkinsonin tautia sairastavien henkilöiden post mortem -tutkimuksissa.
Parkinsonin taudin tärkeimpiä motorisia oireita ovat hidas liike, jäykkyys, jäykkyys, vapina ja tasapaino-ongelmat. Nielemis- ja puhumisvaikeuksia voi myös esiintyä.
Oireita, jotka eivät liity motoriseen toimintaan, voi ilmetä myös Parkinsonin taudissa. Näitä ei-motorisia oireita ovat kipu, uupumus, mielialahäiriöt, liiallinen hikoilu, hajuaistin menetys, suunnittelu- ja huomio-ongelmat, ummetus ja unihäiriöt.
Toistaiseksi Parkinsonin taudille ei ole parannuskeinoa, ja olemassa olevien hoitojen kyky hidastaa taudin etenemistä ja lievittää edistyneempiä oireita on rajallinen.
Tutkijat ovat ”pitkään tunnustaneet”, että jotkut moottorittomat oireet, kuten haju- ja suolistoon vaikuttavat oireet, voivat ilmetä ennen Parkinsonin taudin motorista vaihetta.
Lisäksi he ovat myös todenneet, että suolisto ja aivot ovat jatkuvasti yhteydessä toisiinsa, enimmäkseen vagushermon kautta.
Braakin Parkinsonin taudin hermo-teoria
Saksalainen aivotutkija Heiko Braak ehdotti vuonna 2003, että alfa-synukleiinin myrkyllinen matka alkaa suolistosta ja leviää vagus-hermon kautta aivoihin, missä se tuhoaa dopamiinisoluja.
Siitä lähtien useat tutkimukset ovat löytäneet todisteita Braakin teorian tukemisesta, mutta viimeisimpään työhön asti ei ollut ollut vakuuttavia eläinmalleja.
Uudessa tutkimuksessa Dawson ja hänen kollegansa suunnittelivat hiirimallin osoittamaan Braakin teoriaa.
Suolen lihaksissa on runsaasti yhteyksiä vagus-hermoon. Joten joukkue pisteli ennalta muodostettuja alfa-synukleiinifibrillit paikkoihin hiiren suolilihaksissa, joissa oli runsaasti vagus-hermoyhteyksiä.
Tutkijat huomauttavat, että kokeiden menestys riippui injektiokohdan oikean saamisesta, mutta myös oikean kokoisten ja fibrillien määrän saamisesta.
"Kun ensimmäiset kokeet alkoivat toimia, olimme täysin hämmästyneitä", sanoo Dawson ja lisää, että "nyt se on melko rutiinia tutkimusryhmällemme."
Alfa-synukleiinin seuranta vaiheittain
Ryhmä havaitsi, että myrkyllisen proteiinin leviäminen injektiokohdasta aivorungon alkamiseen kesti noin kuukauden.
Vielä 2 kuukautta myöhemmin myrkyllinen proteiini ei ollut päässyt vain Parkinsonin tautiin alistuvaan aivojen osaan - substantia nigra pars compacta - vaan myös muihin alueisiin, kuten amygdalaan, hypotalamukseen ja prefrontaaliseen aivokuoreen.
Seitsemän kuukauden kuluessa suolen injektioista tautia aiheuttava alfa-synukleiini oli saavuttanut vieläkin pidemmälle ja tunkeutunut myös hippokampukseen, striatumiin ja hajusipuliin.
Tiimi näki, kuinka näiden kuukausien aikana myös dopamiinisolujen merkittävä menetys tapahtui substantia nigra pars compactassa ja striatumissa.
Valmiiden alfa-synukleiinifibrillien suolistoinjektioiden jälkeen hiirillä kehittyi myös klassisia Parkinsonin taudin motorisia oireita. He kehittivät myös ei-moottorisia oireita, kuten masennusta, hajuaistin menetystä sekä muistin ja oppimisen ongelmia.
Tutkijat suorittivat saman menettelyn myös hiirillä, joilla oli katkenneita vagushermokuituja. Yksikään näistä hiiristä ei osoittanut Parkinsonin taudin oireita ja oireita, joita koskemattomilla vagushermoilla oli, kuten hermosolujen kuolema ja motoristen ja ei-moottoristen toimintojen ongelmat.
Tuki Braakin teoriaan
Tutkijat päättelivät, että havainnot tukevat Braakin hypoteesia Parkinsonin taudin kehittymisestä.
Vaikka hiirtutkimusten tulokset eivät välttämättä tarkoita, että sama pätee ihmisiin, joukkue viittaa todisteisiin, jotka viittaavat siihen, että tässä tapauksessa ne saattavat olla.
Ihmistutkimukset haavaumahoidoista, joissa kirurgit poistavat osan vagushermosta, viittaavat siihen, että se voisi vähentää Parkinsonin taudin kehittymisen riskiä.
Dawson tuo esiin tutkimuksen kolme seurausta. Ensimmäinen on se, että hän odottaa sen "herättävän tulevaisuuden tutkimuksia, joissa tutkitaan suolisto-aivoyhteyttä".
Dawsonin ennakoiman tutkimuksen toinen merkitys on, että se voisi johtaa lisätutkimuksiin tekijöistä - kuten infektioista ja tietyistä molekyyleistä - jotka saattavat laukaista alfa-synukleiinin toksisten muotojen leviämisen.
Kolmas merkitys on, että uusi tapa Parkinsonin taudin hoitoon voi olla estää alfa-synukleiinin patologisten tai tautia aiheuttavien muotojen leviäminen suolesta aivoihin.
Potilaat, joilla on patologista alfa-synukleiinia maha-suolikanavassa, olisivat ihanteellisia ehdokkaita tuleviin neuroprotektiivisiin tutkimuksiin.
Professori Ted M.Dawson
