Teadlased jälgivad Parkinsoni teekonda hiirtel soolestikust ajuni
Teooria, et Parkinsoni tõbi võib alata soolestikus, on hiljutises hiirte uuringus täiendavat toetust leidnud. Teadlased ajendasid mürgiseid valke soolestikus tekkima ja jälgisid vaguse närvi kaudu selle aju teekonna iga sammu.
Johns Hopkinsi ülikooli meditsiinikooli teadlased Baltimore'is, MD, viisid läbi uue Parkinsoni tõve hiiremudeli uurimise.
Uus mudel kordab mitmeid Parkinsoni tõve varajasi ja hiliseid sümptomeid, sealhulgas neid, mis pole seotud liikumisega.
Meeskond leidis, et nad saaksid hiired nende funktsioonide väljatöötamiseks, süstides oma soolestikku "eelvormitud fibrillidesse" alfa-sünukleiini, valku, mis moodustab Parkinsoni tõvega inimeste ajus toksilised tükid.
Ajakirjas ilmuv paber Neuron kirjeldab hiire mudelit ja uuringu tulemusi.
"Kuna see mudel algab soolestikus," ütleb kaasvanema uuringu autor Ted M. Dawson, kes on Johns Hopkinsi ülikooli meditsiinikooli neuroloogiaprofessor, "saab seda kasutada [spektri- ja ajakursuse uurimiseks] Parkinsoni tõve patogeneesist. "
Ta selgitab, et selline mudel võiks lubada teadlastel testida viise Parkinsoni tõve peatamiseks erinevates etappides, alates sümptomite ilmnemisest kuni täieliku haiguseni.
Parkinsoni tõbi, soolestik ja alfa-sünukleiin
Parkinsoni tõbi on haigus, mis järk-järgult hävitab ajukude. See tapab ajurakke, mis muudavad dopamiiniks nimetatava keemilise sõnumitooja, mis aitab motoorse funktsiooni või liikumise juhtimisel.
Parkinsoni tõve tunnuseks on alfa-sünukleiinvalgu halvasti volditud versioonide kokkukleepumine aju kahjustatud piirkondades. Patoloogid on täheldanud neid tükke Parkinsoni tõvega inimeste surmajärgsetel ajueksamitel.
Parkinsoni tõve peamisteks motoorseteks sümptomiteks on aeglane liikumine, jäikus, jäikus, treemor ja tasakaaluhäired. Võib esineda ka neelamis- ja rääkimisraskusi.
Mootorifunktsiooniga mitteseotud sümptomid võivad tekkida ka Parkinsoni tõve korral. Nende mittemotoorsete sümptomite hulka kuuluvad valu, väsimus, meeleoluhäired, liigne higistamine, lõhnataju kaotamine, planeerimis- ja tähelepanuhäired, kõhukinnisus ja unehäired.
Siiani pole Parkinsoni tõbe ravida ja olemasolevad ravivõimalused on piiratud haiguse progresseerumise aeglustamiseks ja kaugelearenenud sümptomite leevendamiseks.
Teadlased on juba ammu tõdenud, et mõned liikumatud sümptomid, näiteks need, mis mõjutavad haistmismeelt ja soolestikku, võivad ilmneda enne Parkinsoni tõve motoorset staadiumi.
Lisaks on nad kindlaks teinud, et soolestik ja aju on omavahel pidevas suhtluses, enamasti vagusnärvi kaudu.
Braaki Parkinsoni vaguse närviteooria
2003. aastal tegi Saksa ajuuurija Heiko Braak ettepaneku, et alfa-sünukleiini toksiline teekond algab soolestikust ja levib vagusnärvi kaudu ajju, kus see tekitab dopamiinirakkudes laastamistööd.
Sellest ajast alates on Braaki teooriat toetavaid tõendeid leidnud mitmeid uuringuid, kuid kuni viimase tööni polnud veenvaid loomamudeleid olnud.
Uues uuringus lõid Dawson ja tema kolleegid Braaki teooria demonstreerimiseks hiiremudeli.
Soolestiku lihased on rikkalikult seotud vaguse närviga. Niisiis süstis meeskond eelvormitud alfa-sünukleiini fibrille hiirte soolelihaste kohtadesse, kus oli palju vaguse närviühendusi.
Teadlased märgivad, et katsete edukus ei sõltunud mitte ainult süstekoha õigest saavutamisest, vaid ka õige suuruse ja hulga fibrillide saamisest.
"Kui algsed katsed hakkasid toimima, olime täiesti üllatunud," ütleb Dawson ja lisab, et "nüüd on see meie uurimisrühma jaoks üsna tavapärane."
Alfa-sünukleini jälgimine etapiti
Meeskond täheldas, et toksilise valgu levimine süstekohast aju varre alguseks võttis umbes ühe kuu.
Veel 2 kuud hiljem oli mürgine valk jõudnud mitte ainult Parkinsoni tõvele alluva aju ossa - substantia nigra pars compacta -, vaid ka teistesse piirkondadesse, nagu amygdala, hüpotalamus ja prefrontaalne ajukoor.
Seitsme kuu jooksul pärast soolesüstimist oli haigust põhjustav alfa-sünukleiin jõudnud veelgi kaugemale ning tunginud ka hipokampusesse, striatumisse ja haistmissibulasse.
Meeskond nägi, kuidas nende kuude jooksul oli märkimisväärne dopamiinirakkude kaotus ka substantia nigra pars compacta ja striatumis.
Pärast eelvormitud alfa-sünukleiinfibrillide soolestiku süstimist tekkisid hiirtel ka klassikalised Parkinsoni tõve motoorsed sümptomid. Neil tekkisid ka mittemotoorsed sümptomid, sealhulgas depressioon, haistmismeele kadumine ning probleemid mälu ja õppimisega.
Teadlased viisid sama protseduuri läbi ka lõigatud vaguse närvikiududega hiirtel. Ühelgi neist hiirtest ei ilmnenud Parkinsoni tõve märke ja sümptomeid, mis ilmnesid tervete vagusnärvidega inimestel, näiteks närvirakkude surm ning motoorse ja mittemotoorse funktsiooniga seotud probleemid.
Toetus Braaki teooriale
Teadlased järeldavad, et leiud toetavad Braaki hüpoteesi Parkinsoni tõve arengu kohta.
Ehkki hiireuuringute tulemused ei tähenda tingimata, et sama lugu oleks ka inimestega, osutab meeskond tõenditele, mis viitavad sellele, et antud juhul võivad need olla.
Inimeste uuringud haavandravi kohta, mille käigus kirurgid eemaldavad osa vagusnärvist, viitavad sellele, et see võib vähendada Parkinsoni tõve tekkimise riski.
Dawson toob välja uuringu kolm järeldust. Esimene on see, et ta loodab, et see "innustab tulevasi uuringuid, milles uuritakse soolestiku ja aju seost".
Dawsoni ette nähtud uuringu teine järeldus on see, et see võib viia edasiste uuringuteni selliste tegurite - nagu nakkused ja konkreetsed molekulid - osas, mis võivad alfa-sünukleiini toksiliste vormide leviku käivitada.
Ja kolmas järeldus on see, et uus viis Parkinsoni tõve raviks võib seisneda alfa-sünukleiini patoloogiliste või haigusi põhjustavate vormide soolestikust ajusse levimisel.
Patsiendid, kellel on seedetraktis patoloogiline alfa-sünukleiin, oleksid tulevaste neuroprotektiivsete uuringute jaoks ideaalsed kandidaadid.
Prof Ted M. Dawson
