Boala Parkinson începe în intestin: modificări detectate cu mult timp înainte de simptome

Boala Parkinson (PD) este o tulburare neurodegenerativă debilitantă, afectând funcțiile motorii ale milioane de persoane în vârstă din întreaga lume. Adesea, persoanele cu boala Parkinson vor suferi tulburări ale funcției gastro-intestinale, cum ar fi constipația, cu ani înainte de apariția simptomelor motorii.

Examenele postmortem ale creierului persoanelor cu boala Parkinson au arătat că celulele creierului care controlează mișcarea sunt pline cu agregate sau aglomerari ale unei proteine numite alfa-sinucleină (α-Syn). Acum, în cercetările pe modele de șoarece, cercetătorii de la Caltech au indus agregarea α-Syn în intestin și au descoperit că aceste aglomerații pot călători până să afecteze neuronii din creier - dar acest proces depinde de vârstă.

Modificări ce apar în timp  

În mod normal, șoarecii produc o enzimă care este capabilă să descompună aceste aglomerații, dar pe măsură ce îmbătrânesc, pot pierde această abilitate, ceea ce ar putea explica de ce boala Parkinson se dezvoltă cel mai des la persoanele în vârstă. Cercetătorii au arătat că injectând șoarecii cu vectori sistemici care poartă gene ce codifică această enzimă a contribuit la ameliorarea parțială a unora dintre funcțiile intestinale.

Un articol care descrie cercetarea apare în numărul din 17 februarie al revistei Nature Neuroscience. Lucrarea a fost condusă de cercetători în laboratorul Viviana Gradinaru (BS '05), profesor de neuroștiință și inginerie biologică, Investigator al Institutului de Cercetări Medicale Medicale și director al Centrului pentru Neuroștiințe Moleculare și Celulare din cadrul Tianqiao și Chrissy Chen Institute for Neuroscience la Caltech.

Deoarece aglomerările α-Syn s-au găsit și în intestinul persoanelor cu boala Parkinson, unii cercetători consideră că aglomerarea α-Syn începe mai întâi în sistemul nervos al intestinului. Ideea este că agregatele proteice să treacă de la neuron la neuron, călătorind din sistemul nervos intestinal până la nivelul nervului vag și în creier, semănând formarea de aglomerări suplimentare pe parcurs.

„Nervul vag este o conexiune fizică între neuronii din intestin și neuronii din creier. Dacă aceste grupări proteice dăunătoare își au originea mai întâi în neuronii intestinali, atunci în viitor am putea fi în măsură să diagnosticăm Parkinson mai devreme și să folosim potențial livrarea genelor pentru a restabili funcțiile celulelor, astfel încât să poată curăța agregatele”, spune Collin Challis, prim autor al studiului.

Experimente pe șoareci 

Pentru a testa acest lucru, echipa Caltech a injectat mucoasa gastrointestinală a șoarecilor cu agregate αSyn și apoi a monitorizat agregatele pentru a vedea dacă acestea avansau până la tulpina creierului.

La șoarecii adulți, echipa a găsit evoluția αSyn, dar nu au observat dezvoltarea deficiențelor motorii. Culturile αSyn au progresat, de asemenea, la șoarecii vârstnici (aproximativ 16 luni), dar acești șoareci au prezentat atât tulburări gastrointestinale - tulburări de motilitate gastrică și hidratare a peleților fecali - și simptome motorii.

Provocarea echipei , spune Challis, a fost să afle motivul pentru care aceste agregate provoacă tulburări motorii la șoarecii mai în vârstă, în timp ce animalele mai tinere nu sunt afectate. „Odată cu înaintarea în vârstă, nu suntem la fel de eficienți la tratarea agenților patogeni sau proteine pliate greșit. Boala Parkinson poate fi un exemplu în acest sens”, spune el.

Se știa că enzima glucocerebrosidaza (GCase) are capacitatea de a descompune grupările αSyn. Această enzimă este produsă în mod natural de șoareci - și funcționează în mod similar la oameni - dar dacă un șoarece pierde această capacitate, proteinele αSyn încep să se grupeze împreună.

Pentru a studia efectul GCase asupra simptomelor legate de boala Parkinson, echipa a folosit șoareci care au fost proiectați genetic pentru a produce excesul de αSyn și au injectat animalele cu gene care codifică GCase. Aceste gene au fost ambalate într-o variantă a virusului adeno-asociat (AAV), o formă virală inofensivă care a fost proiectată anterior de laboratorul Gradinaru ca un fel de vehicul de livrare pentru a introduce materialul genetic în celulele intestinale prin fluxul sanguin. Echipa a descoperit că GCase a restabilit parțial funcția intestinală normală la acești șoareci și a scăzut agregatele din neuronii intestinali.

„Mutațiile genei care codifică GCase sunt responsabile pentru boala Gaucher și un factor de risc în boala Parkinson. Lucrările noastre arată că această genă poate fi livrată de AAV-uri pentru salvarea simptomelor gastrice la șoareci și subliniază că neuronii periferici sunt o țintă demnă pentru tratarea bolii Parkinson, pe lângă creier”, spune Gradinaru.

Sursa, aici.