Болезнь Паркинсона начинается в кишечнике?
В экспериментах на мышах исследователи из Школы медицины Джона Хопкинса (США) нашли дополнительные доказательства того, что болезнь Паркинсона возникает среди клеток кишечника и распространяется по нейронам организма к мозгу.
Болезнь Паркинсона характеризуется накоплением неправильно свернутого белка альфа-синуклеина в клетках головного мозга. По мере того, как все больше этих белков начинают слипаться, они вызывают отмирание нервных тканей, оставляя большие участки мертвого мозга, известные как тельца Леви. Когда клетки мозга умирают, они ухудшают способность человека двигаться, думать или регулировать эмоции.
Новое исследование основано на том, что люди с болезнью Паркинсона также имеют скопления неправильно свернутого альфа-синуклеина в частях центральной нервной системы, которые контролируют кишечник. Появление этих повреждающих нейроны белков согласуется с некоторыми ранними симптомами болезни Паркинсона, такими как запоры. Учёные предположили, что болезнь Паркинсона поднимается по нервам, соединяющим кишечник и мозг, как по лестнице.
Исследователи решили проверить, может ли неправильно свёрнутый альфа-синуклеин путешествовать по блуждающему нерву, который проходит как электрический кабель от желудка и тонкой кишки к основанию мозга. Они вводили 25 микрограммов синтетического неправильно свернутого альфа-синуклеина, в кишки десятков здоровых мышей. Исследователи взяли пробы и проанализировали ткани мозга мыши через один, три, семь и десять месяцев после инъекции. В ходе 10-месячного эксперимента исследователи увидели доказательства того, что альфа-синуклеин начал формироваться там, где блуждающий нерв соединялся с кишечником, и продолжал распространяться по всем частям мозга.
Затем исследователи провели аналогичный эксперимент с инъекциями неправильно свернутого альфа-синуклеина, но на этот раз хирургическим путем разрезали блуждающий нерв у одной группы мышей. При обследовании через семь месяцев исследователи обнаружили, что у мышей с изолированными блуждающими нервами не было обнаружено никаких признаков гибели нервных клеток, по сравнению с мышами с целыми блуждающими нервами. Ученые сделали вывод, что разрезанный нерв, останавливает продвижение неправильно свернутого белка.
Затем исследователи выяснили, привели ли эти физические различия в прогрессе болезни Паркинсона к поведенческим изменениям. Для этого они оценили поведение трех групп: мышей, которым вводили неправильно свернутый альфа-синуклеин; мышей, с разрезанными блуждающими нервами, которым вводили неправильно свернутый альфа-синуклеин; и контрольных мышей без инъекций с целыми блуждающими нервами. Исследователи рассмотрели задачи, которые они обычно использовали для распознавания признаков болезни Паркинсона - строительство гнезда и изучение новых сред.
Исследователи наблюдали, как мыши строят гнезда в вольере, в качестве теста тонкой двигательной моторики, которая обычно поражается болезнью Паркинсона у людей. Через семь месяцев после инъекции исследователи предоставили мышам материалы для гнёзд, и наблюдали за строительством в течение 16 часов, оценивая способности мышей по шкале от 0 до 6. Они обнаружили, что у мышей, которым вводили неправильно свернутый альфа-синуклеин, получали стабильно меньше баллов.
В то время как контрольные мыши и мыши с разрезанным блуждающим нервом неизменно набирали 3 или 4 балла, мыши, которые получили неправильно свернутый альфа-синуклеин, получили оценку ниже 1. Кроме того, хотя большинство мышей использовали все 2,5 грамма предоставленного материала, группа мышей с инъекциями альфа-синуклеина использовала менее половины грамма гнездового материала. По аналогии с симптомами болезни Паркинсона у людей, состояние мелкой моторики у мышей ухудшалось по мере прогрессирования заболевания.
В другом эксперименте исследователи измерили уровни тревоги у мышей, отслеживая, как они реагируют на новую среду.
Для этого теста исследователи поместили мышей в большую коробку, где их поведение могла бы отслеживать камера. Здоровые мыши любопытны и проводят время, исследуя каждую часть нового места. Тем не менее, мыши, затронутые снижением когнитивных способностей, более обеспокоены, что заставляет их с большей вероятностью группироваться у краев коробки в поисках защиты.
Исследовательская группа обнаружила, что контрольные мыши и мыши с инъекциями альфа-синуклеина, у которых были обрезаны блуждающие нервы для защиты от болезни Паркинсона, провели от 20 до 30 минут, исследуя центр коробки. А мыши, которые получили инъекцию альфа-синуклеина, но имели целые блуждающие нервы, потратили менее пяти минут, исследуя центр коробки, и двигались в основном вдоль стенок, что указывает на более высокий уровень тревоги, который согласуется с симптомами болезни Паркинсона.
В целом, результаты этого исследования показывают, что неправильно свернутый альфа-синуклеин может передаваться от кишечника к мозгу у мышей по блуждающему нерву, и блокирование пути передачи может быть ключевым способом для предотвращения физических и когнитивных проявлений болезни Паркинсона.
https://medicalxpress.com/news/2019-06-parkinson-disease-gut.html