×
DOZ.PL Darmowa
aplikacja
DOZ.pl
Zainstaluj

Kolejne dowody na związek mikrobioty jelitowej z chorobą Parkinsona

W serii eksperymentów przeprowadzonych na myszach, naukowcy znaleźli kolejne dowody na kluczową rolę osi mózg – jelita w rozwoju choroby Parkinsona, będącej przewlekłą chorobą neurodegeneracyjną.

Od 2003 r. naukowcy z Birmingham School of Medicine we współpracy z badaczami z Japonii obserwowali związek między jelitami ludzi cierpiących na chorobę Parkinsona a zmianami w mózgu. Na tej podstawie zaobserwowali nagromadzenie nieprawidłowo sfałdowanych białek zwanych alfa-synukleiną (α-syn) w obszarach mózgu zaangażowanych w układ trawienny. Białka te mogą uszkodzić neurony, więc ich obecność była potencjalnym dzwonkiem alarmowym dla badaczy.

Jak donosi czasopismo Neuron , w ostatnim czasie naukowcy z Johns Hopkins przyjrzeli się, w jaki sposób alfa-synukleiny trafiają do mózgu, badając możliwość ich przemieszczania się wzdłuż nerwu błędnego – mowa o połączeniu żołądka i jelita cienkiego z podstawą mózgu .

Hipoteza Braaka zakłada, że patologia α-syn może rozprzestrzeniać się w sposób stereotypowy z przewodu pokarmowego przez nerw błędny do brzusznego śródmózgowia, gdzie selektywnie zabija neurony dopaminowe istoty czarnej regionu śródmózgowia.

Istotna rola białek

Aby przetestować tę hipotezę, zespół wstrzyknął dwóm grupom myszy nieprawidłowo sfałdowaną alfa-synukleinę, a w badanie zaangażowano też grupę kontrolną. W jednej z grup naukowcy odcięli nerw błędny. Następnie zbadali rozmieszczenie białek u myszy przez okres jednego, trzech, siedmiu i wreszcie dziesięciu miesięcy. Myszy z odciętym nerwem błędnym nie wykazywały oznak uszkodzenia neurologicznego w wyniku nagromadzenia alfa-synukleiny. Jednak u tych z nienaruszonym nerwem błędnym można było zaobserwować, jak alfa-synukleina rozprzestrzenia się w mózgu.

— Odkrycia te dostarczają dalszych dowodów na rolę jelita w chorobie Parkinsona i dają nam model do badania postępu choroby od samego początku — powiedział w oświadczeniu starszy autor badania, profesor Ted Dawson.

Kluczowy nerw błędny

Zespół zbadał również zachowanie wszystkich trzech grup szczurów, aby ustalić, czy one również doświadczają zmian behawioralnych, a w szczególności czy przesuwają się w kierunku budowania gniazd i eksploracji nowego środowiska. Zachowania te są odpowiednio modelami kontroli motorycznej i lęku.

Badacze odkryli, że po siedmiu miesiącach myszy z nienaruszonym nerwem błędnym i wstrzykniętą alfa-synukleiną radziły sobie znacznie gorzej w budowaniu gniazd zarówno od zwierząt z grupy kontrolnej, jak i od myszy, którym odcięto nerw błędny. Podobne wyniki zaobserwowano w testach, w których myszy zostały umieszczone w nowym środowisku.

Podsumowując, badania sugerują, że białka alfa-synukleiny mogą wspinać się wzdłuż nerwu błędnego. Być może, jeśli droga transmisji zostanie zablokowana, możliwe będzie zapobieżenie fizycznym i poznawczym objawom tego stanu, ale potrzebne są dalsze badania przed wyciągnięciem wniosków. Naukowcy mają nadzieję zbadać dokładnie jak białka poruszają się po nerwach i znaleźć jakiś mechanizm, który je zatrzyma.

Szansa na nowy lek na Parkinsona

W czerwcu tego roku naukowcy z Uniwersytetu w Pensylwanii ujawnili odkrycie nowego leku, który może być pomocny w leczeniu choroby Parkinsona. Ponad trzy dekady temu okazało się, że substancja chemiczna znajdująca się w syntetycznych opioidach MPTP wywołała początek choroby Parkinsona. W nowym badaniu prowadzonym przez naukowców ze Szkoły Medycyny Weterynaryjnej odkryto, że enzym w organizmie może metabolizować związki utworzone w mózgu z alkaloidów obecnych w niektórych produktach spożywczych i tytoniu w substancje chemiczne podobne do MPTP, wywołując stan neurodegeneracyjny u myszy.

Naukowcy pod przewodnictwem Narayana Avadhaniego i Mrittiki Chattopadhyay sugerują, że enzym mitochondrialny CYP2D6 stanowi potencjalnie potężny nowy lek na chorobę Parkinsona.

Poprzednie badania wykazały, że MPTP i podobne związki toksyczne indukują chorobę Parkinsona u gryzoni i naczelnych. Mechanizm ich działania obejmował utlenianie związków do postaci MPP +, toksycznego metabolitu. Enzym mający odpowiadać za ten stan jest nazywany oksydazą monoaminową B (MAO-B) i występuje w komórkach glejowych układu nerwowego. Naukowcy próbowali powstrzymać skutki choroby Parkinsona, atakując dwóch graczy na tym szlaku, zarówno MAO-B, jak i białko transportera dopaminy, jednak z mieszanym powodzeniem.

Prowadzone przez Penn badanie sugeruje jednakże całkowicie odrębny mechanizm. We wcześniejszych pracach Avadhani i współpracownicy wykazali, że enzym CYP2D6 zlokalizowany w mitochondriach może odgrywać rolę w metabolizowaniu MPTP do MPP +. W nowym badaniu przyjrzeli się bliżej beta-karbolinom i izochinolinom, toksynom przypominającym MPTP, które organizm wytwarza z substancji występujących w dymie tytoniowym, alkoholu i niektórych produktach spożywczych.

Odkryto, że zamiast MAO-B, to mitochondrialny CYP2D6 aktywuje beta-karboliny i izochinoliny w neuronach wytwarzających dopaminę. Ta droga aktywacji w modelu mysim powoduje uszkodzenie neuronów i stres oksydacyjny oraz objawy podobne do tych charakterystycznych dla choroby Parkinsona.

Bibliografia  zwiń/rozwiń

  1. S. Kim, S. H. Kwon, T. I. Kam i in., Transneuronal Propagation of Pathologic α-Synuclein from the Gut to the Brain Models Parkinson’s Disease, Neuron [online], https://doi.org/10.1016/j.neuron.2019.05.035, [dostęp:] 03.07.2019.
  2. New Animal Study Adds to Evidence of Parkinson’s Disease Origins in the Gut, „John Hopkins Medicine” [online], https://www.hopkinsmedicine.org/news/newsroom/news-releases/new-animal-study-adds-to-evidence-of-parkinsons-disease-origins-in-the-gut, [dostęp:] 03.07.2019 r.
  3.  J. Parkinson, An Essay on the Shaking Palsy, [w:] The Journal of Neuropsychiatry [online], https://neuro.psychiatryonline.org/doi/10.1176/jnp.14.2.223, [dostęp:] 03.07.2019.

Podziel się: