Kaip žarnyno infekcija gali sukelti Parkinsono ligą
Pastaraisiais metais mokslininkai vis labiau domisi ryšiu tarp imuninės sistemos ir Parkinsono ligos. Naudodamiesi pelės modeliu, mokslininkai neseniai ištyrė galimą bakterinės žarnyno infekcijos vaidmenį.
Parkinsono liga išsivysto dėl to, kad smegenų dalyje, vadinamoje substantia nigra, lėtai išsenka dopaminą gaminantys neuronai.
Šis smegenų regionas vaidina svarbų vaidmenį judant, todėl simptomai yra drebulys, drebulys ir sustingimas.
Pagrindinis Parkinsono ligos rizikos veiksnys yra amžius ir, kadangi JAV gyventojai pamažu senėja, atvejų skaičius nuolat auga.
Kai kurie mano, kad artėjame prie Parkinsono pandemijos; visame pasaulyje 1990–2015 m. Parkinsono atvejų skaičius padvigubėjo iki daugiau nei 6 milijonų.
Kai kurie prognozuoja, kad skaičius 2040 m. Vėl padvigubės iki 12 mln.
Nors mokslininkai dešimtmečius tyrė šią ligą, jiems vis dar kyla daug klausimų, kaip ir kodėl sunaikinamos smegenų ląstelės.
Parkinsono liga ir imuninė sistema
Visai neseniai išryškėjo ryšiai tarp imuninės sistemos ir Parkinsono ligos. Pamažu daugėja įrodymų, kad Parkinsono liga gali turėti autoimuninį komponentą.
Autoimuninės ligos yra būklės, kai asmens imuninė sistema painioja kūno ląsteles dėl patogenų ir jas sunaikina.
Naujausias tyrimas, paskelbtas 2008 m Gamta, toliau tikrina šią teoriją; mokslininkai yra kilę iš Universiteto de Montréal, Monrealio neurologijos instituto ir McGillo universiteto Kanadoje.
Maždaug 10 procentų Parkinsono atvejų yra dėl genų, koduojančių baltymus PINK1 ir Parkin, mutacijų, kurios atlieka svarbų vaidmenį pašalinant pažeistas mitochondrijas.
Asmenys, turintys šias mutacijas, labiau linkę susirgti Parkinsono liga ankstesniame amžiuje - iki 50 metų.
Tačiau kai mokslininkai išmuša iš pelių šiuos genus, pelėms neišsivysto Parkinsono liga ar jokie panašūs simptomai. Kodėl šios nukautos pelės yra apsaugotos nuo Parkinsono ligos, lapės tyrinėtojai nurodė.
Pasak autorių, tai reiškia, kad „Parkinsono liga gali sukelti kitus veiksnius, išskyrus šių baltymų funkcijos praradimą“. Jie nusprendė nustatyti šiuos kitus veiksnius.
Taškų sujungimas
Autoriai norėjo rasti papildomų įrodymų, kad yra ryšys tarp PINK1 ir Parkino baltymų, mitochondrijų, imuninės sistemos ir Parkinsono.
Jie mano, kad išmuštos pelės nesukelia Parkinsono ligos dėl to, kaip mokslininkai jas augino. Šiuose tyrimuose naudojamos pelės paprastai neturi bakterijų, o tai reiškia, kad jos niekada nebuvo susidūrusios su bakterijomis.
Taigi, norėdami patikrinti šią hipotezę, jie užkrėtė jaunas peles, kurioms trūko PINK1 ir Parkino Escherichia coli. Tai pelėms sukėlė lengvus žarnyno simptomus.
Kaip ir reikėjo tikėtis, ankstyvoji infekcija sukėlė į Parkinsoną panašių motorinių simptomų atsiradimą jiems senstant. Mokslininkai taip pat nustatė dopaminerginių neuronų praradimą smegenyse.
Kai mokslininkai davė pelėms L-DOPA - vaistą, vartojamą Parkinsono ligos simptomams gydyti, jų simptomai pagerėjo, darant išvadą, kad būklė turi panašumų su žmogaus būkle.
Pelėms, turinčioms įprastas PINK1 ir Parkin versijas, imuninė sistema tinkamai elgiasi su patogenais. Tačiau autoriai mano, kad gyvūnams, neturintiems su Parkinsonu susijusių genų, žarnyno infekcija sukelia nenormalų imuninį atsaką, kuris viršija ir puola sveikas ląsteles.
Sudėtinga pasaka
Naujos išvados remiasi ankstesniu tos pačios tyrėjų grupės darbu, kuris parodė ryšį tarp genų, mitochondrijų ir imuninės sistemos.
Ankstesniame tyrime jie parodė, kad PINK1 ir Parkinas slopina mitochondrijomis pagrįstą kelią, kuris skatina imuninį atsaką į uždegimą. Jie daro išvadą, kad asmenims, neturintiems veikiančių PINK1 ir Parkin kopijų, imuninis atsakas gali būti išplitęs ir išlikti nepakitęs.
Naujausiame tyrime mokslininkai nustatė T limfocitus, kurie reagavo į pelių smegenyse esančius audinius. Išbandžius šias ląsteles kultūros inde, ląstelės užpuolė sveikus neuronus. Autoriai teigia, kad:
„Šie duomenys […] pateikia patofiziologinį modelį, kuriame žarnyno infekcija veikia kaip Parkinsono ligos sukėlėjas, kuris pabrėžia žarnyno ir smegenų ašies svarbą ligai.“
Klasikiniame Parkinsono ligos modelyje dopaminerginiai neuronai žūva, nes ląstelių viduje kaupiasi toksiški baltymai. Tačiau šis tyrimas rodo, kad pernelyg uolus imuninis atsakas, kuris galėjo būti sukeltas prieš metus, sunaikina ląsteles.
Šiame tyrime nedaroma išvada, kad visi Parkinsono ligos atvejai yra autoimuniniai, tačiau rezultatai rodo, kad imuninė sistema yra svarbi.
Žinoma, šis darbas buvo atliekamas naudojant pelės modelį, todėl nėra jokios garantijos, kad radiniai bus susiję su žmonėmis. Be to, ne visi žmonės, sergantys Parkinsono liga, turi genų, koduojančių PINK1 ir Parkin, mutacijas, todėl nėra aišku, ar visais atvejais yra panašūs mechanizmai.
Praeis šiek tiek laiko, kol Parkinsono liga atsisakys visų savo paslapčių, tačiau panašu, kad istorija apims imuninės sistemos, genetikos, mitochondrijų ir smegenų sąveiką.
