Teorien om at Parkinsons sykdom kan starte i tarmen har fått ytterligere støtte i en fersk undersøkelse på mus. Forskere ba om å danne giftig protein i tarmen og sporet hvert trinn i sin reise til hjernen via vagusnerven.
En ny musemodell gir dyrebar innsikt i hvordan Parkinson påvirker hjernen.
Forskere ved Johns Hopkins University School of Medicine i Baltimore MD gjennomførte sin undersøkelse i en ny musemodell av Parkinsons sykdom.
Den nye modellen gjenskaper en rekke tidlige og sene tegn og symptomer på Parkinsons sykdom inkludert noen som ikke er bevegelsesrelaterte.
Teamet fant ut at de kunne få musene til å utvikle disse funksjonene ved å injisere tarmen med «forhåndsformede fibriller» av alfa-synuclein proteinet som danner giftige klumper i hjernen til personer med Parkinsons sykdom.
Et dokument som vises i tidsskriftet Neuron beskriver musemodellen og studiefunnene.
«Siden denne modellen begynner i tarmen» sier forfatterstudentforfatter Ted M. Dawson som er professor i nevrologi ved Johns Hopkins University School of Medicine «kan man bruke den til å studere hele spekteret og tidsforløpet til patogenese av Parkinsons sykdom.
Han forklarer at en slik modell kan tillate forskere å teste måter å stoppe Parkinsons på forskjellige stadier fra før symptomer dukker opp til fullblods sykdom.
Parkinson tarmen og alfa-synuclein
Parkinson er en sykdom som gradvis ødelegger hjernevev. Den dreper hjerneceller som lager en kjemisk messenger kalt dopamin som hjelper mot motorfunksjon eller bevegelseskontroll.
Et kjennetegn på Parkinsons sykdom er sammenklumping av dårlig brettede versjoner av alfa-synucleinprotein i de berørte regionene i hjernen. Patologer har observert disse klumpene i hjernesøk etter død av mennesker med Parkinsons sykdom.
De viktigste motoriske symptomene på Parkinsons sykdom inkluderer bevegelse som er langsom stivhet stivhet skjelving og balanseproblemer. Det kan også oppstå vanskeligheter med å svelge og snakke.
Symptomer som ikke er relatert til motorisk funksjon kan også oppstå ved Parkinsons sykdom. Disse ikke-motoriske symptomene inkluderer smerter utmattelse humørsykdommer overdreven svette mister luktesansen problemer med planlegging og oppmerksomhet forstoppelse og søvnforstyrrelser.
Foreløpig er det ingen kur mot Parkinsons sykdom og behandlingene som eksisterer er begrenset i deres evne til å bremse sykdommens fremgang og lindre de mer avanserte symptomene.
Forskere har «lenge erkjent» at noen ikke-motoriske symptomer for eksempel de som påvirker luktesansen og tarmen kan dukke opp før motorisk stadium av Parkinsons sykdom.
I tillegg har de også slått fast at tarmen og hjernen er i konstant kommunikasjon med hverandre mest gjennom vagusnerven.
Braaks «vagusnerveteori om Parkinson»
I 2003 foreslo den tyske hjerneforskeren Heiko Braak at den giftige reisen til alfa-synuclein starter i tarmen og sprer seg via vagusnerven til hjernen hvor den skader kaos på dopaminceller.
Siden den gang har en rekke studier funnet bevis som støtter Braaks teori men inntil det siste arbeidet hadde det ikke vært noen overbevisende dyremodeller.
I den nye studien konstruerte Dawson og kollegene en musemodell for å demonstrere Braaks teori.
Musklene i tarmen er rike på forbindelser til vagusnerven. Så teamet injiserte preformede fibriller av alpha-synuclein på steder i tarmmusklene til musene som var rike på vagusnerveforbindelser.
Forskerne bemerker at suksessen til eksperimenter ikke bare var avhengig av å få injeksjonsstedet helt riktig men også av å få riktig størrelse og mengde fibriller.
«Da de første eksperimentene begynte å virke ble vi helt overrasket» sier Dawson og legger til at «Nå er det ganske rutinemessig for forskerteamet vårt.»
Trinnvis trinnvis sporing av alfa-synuclein
Teamet observerte at det tok omtrent en måned før det giftige proteinet spredte seg fra injeksjonsstedet til hjernestammen.
Ytterligere to måneder senere hadde det giftige proteinet nådd ikke bare inn i den delen av hjernen som bukket under for Parkinsons sykdom-substantia nigra pars compacta-men også til andre regioner for eksempel amygdala hypothalamus og den prefrontale cortex. .
I løpet av syv måneder etter tarminjeksjonene hadde alfa-synuclein sykdomssårsakende nådd seg enda lenger og hadde også trengt gjennom hippocampus striatum og luktpæren.
Teamet så hvordan det i løpet av disse månedene også var et betydelig tap av dopaminceller i substantia nigra pars compacta og striatum.
Etter tarminjeksjonene av de preformede alfa-synuclein-fibrilene utviklet musene også klassiske motoriske symptomer på Parkinsons sykdom. De utviklet også ikke-motoriske symptomer inkludert depresjon tap av luktesans og hukommelsesproblemer.
Forskerne utførte også den samme prosedyren hos mus med avskårne vagusnervefibre. Ingen av disse musene viste tegn og symptomer på Parkinsons sykdom som ble vist av de med intakte vagusnerver for eksempel død av nerveceller og problemer med motorisk og ikke-motorisk funksjon.
Støtte for Braaks teori
Forskerne konkluderer med at funnene støtter Braaks hypotese om utviklingen av Parkinsons sykdom.
Selv om resultatene fra musestudier ikke nødvendigvis betyr at det samme er tilfelle for mennesker peker teamet på bevis som antyder at de i dette tilfellet kan være det.
Humane studier av magesårbehandlinger der kirurger fjerner en del av vagusnerven antyder at det kan redusere risikoen for å utvikle Parkinsons sykdom.
Dawson trekker frem tre implikasjoner av studien. Den første er at han forventer at den skal «galvanisere fremtidige studier som undersøker tarmen-hjerne-forbindelsen.»
Den andre implikasjonen av studien som Dawson forutser er at den kan føre til videre forskning på faktorene-som infeksjoner og bestemte molekyler-som kan utløse giftige former for alfa-synuclein til å spre seg.
Og den tredje implikasjonen er at en ny måte å behandle Parkinsons sykdom kan ligge på å forhindre patologiske eller sykdomsfremkallende former for alfa-synuclein fra å spre seg fra tarmen til hjernen.
Pasienter med patologisk alfa-synuklein i mage-tarmkanalen ville være ideelle kandidater for fremtidige nevrobeskyttende studier.
Professor Ted M. Dawson
- Skriv ut
- Tweet