Спросите любого невролога: болезнь Паркинсона — это заболевание головного мозга. Заметные симптомы болезни Паркинсона — неконтролируемая дрожь, замедление движений и ощущение, что ноги прилипают к земле — все это связано с потерей нейронов в области мозга, которая помогает контролировать движение.
Но многие исследователи полагают, что нейродегенеративное заболевание может начаться далеко от мозга — в кишечнике — и за годы до появления первых неврологических признаков.
Новые результаты исследователей из Колумбийского университета Дэвида Зульцера, доктора философии, и Дритана Агаллиу, доктора философии, и двух их аспирантов дополняют доказательства, подтверждающие эту гипотезу, и показывают, что то, что вызывает первоначальные желудочно-кишечные изменения при болезни Паркинсона, может быть ошибочным.
«Если это начало болезни Паркинсона у многих людей, мы потенциально могли бы определить, кто болен болезнью, прежде чем она достигнет мозга, и, надеюсь, остановить ее», — говорит Зульцер. Новые результаты были опубликованы 18 августа в журнале Neuron .
Аутоиммунитет и кишечник
Теория болезни Паркинсона, основанная на кишечнике, первоначально предложенная 20 лет назад, начала интересовать Зульцера после того, как его собственное исследование указало на роль аутоиммунной реакции при болезни Паркинсона.
При болезни Паркинсона белок альфа-синуклеин неправильно сворачивается, накапливается внутри нейронов и медленно отравляет клетки. Лаборатория Зульцера в сотрудничестве с иммунологами из Института иммунологии Ла-Хойи показала, что небольшие части неправильно свернутого альфа-синуклеина также могут появляться на внешней стороне нейронов, что делает нейроны уязвимыми для атак со стороны иммунной системы. Иммунная атака может нанести более серьезный ущерб нейронам, чем внутренние отложения альфа-синуклеина.
«Кровь пациентов с болезнью Паркинсона часто содержит иммунные клетки, готовые атаковать нейроны, — говорит Зульцер, — но неясно, где и когда они были готовы атаковать нейроны».
Кишечник представлял собой интригующую возможность, поскольку он содержит те же нейроны, а также потому, что большинство пациентов с болезнью Паркинсона страдают от запоров за годы до того, как появляются симптомы со стороны мозга и диагностируется болезнь. Чтобы разработать эту гипотезу, Зульцер объединился с Агаллиу, нейроиммунологом, имеющим опыт работы с моделями на мышах другого неврологического заболевания (рассеянный склероз), имеющего аутоиммунные особенности.
Иммунный ответ на альфа-синуклеин приводит к кишечным симптомам
Чтобы выяснить, может ли иммунная реакция на альфа-синуклеин дать толчок заболеванию и где, Франческа Гарретти и Коннор Монахан, аспиранты под руководством Агаллиу и Зульцера, впервые создали мышь, способную отображать кусочки неправильно свернутого альфа-синуклеина на поверхности клеток. (природные мыши не обладают такой способностью). Затем они вводили мышам альфа-синуклеин и наблюдали за тем, что происходит в мозге и кишечнике.
Исследователи не обнаружили никаких признаков, напоминающих болезнь Паркинсона, в мозге, но они увидели, что иммунная атака на нейроны в кишечнике вызывает запор и другие желудочно-кишечные эффекты, напоминающие те, которые наблюдаются у большинства пациентов с болезнью Паркинсона за годы до того, как у них диагностировано заболевание.
«Это показывает, что аутоиммунная реакция может привести к тому, что кажется ранними стадиями болезни Паркинсона, и является убедительным подтверждением того, что болезнь Паркинсона отчасти является аутоиммунным заболеванием», — говорит Зульцер.
Полученные данные также повышают вероятность того, что раннее выявление – а затем прерывание – иммунного ответа в кишечнике может предотвратить последующую атаку на нейроны мозга и остановить развитие болезни Паркинсона.
Разыскивается: мышь с болезнью Паркинсона.
Однако на данный момент неясно, насколько большую роль иммунная система играет в мозге при болезни Паркинсона. Ответ на этот вопрос может стать яснее, если исследователи узнают, почему в мозгу их мышей не появилось никаких признаков болезни Паркинсона.
Команда предполагает, что иммунные клетки в их модели на мышах могут не достигать мозга, потому что животные молоды, а возраст еще не ослабил гематоэнцефалический барьер настолько, чтобы позволить иммунным клеткам пройти сквозь него. Открытие барьера или ускорение процесса старения могут привести к развитию у мышей желудочно-кишечных и мозговых симптомов.
«Наша конечная цель — разработать модель болезни Паркинсона у мышей, которая воссоздает процесс заболевания у человека, которого сейчас не существует», — говорит Зульцер. «Это будет иметь решающее значение для ответа на вопросы о болезни, которую мы не можем исследовать на людях, и, в конечном итоге, для разработки более эффективных методов лечения».
