Новая статья, опубликованная в журнале Nature Neuroscience, добавляет вес к растущей гипотезе, предполагающей, что скопления токсичных белков, которые вызывают болезнь Паркинсона, начинают агрегировать в кишечнике перед тем, как отправиться в мозг. Исследование, проведенное учеными из Калифорнийского технологического института, указывает на определенный фермент, который может препятствовать тому, чтобы эти белки первоначально скопились в кишечнике.
Новое исследование основывается на растущей гипотезе о том, что болезнь Паркинсона зарождается в кишечнике, а не в мозге.
Новое исследование поддтверждает гипотезу Браака
Основным патологическим признаком болезни Паркинсона является прогрессирующая гибель клеток нейронов, секретирующих дофамин. Считается, что это вызвано тельцами Леви, которые представляют собой токсичные кластеры белка, называемого альфа-синуклеином.
В начале 2000-х годов немецкий ученый Хайко Braak опубликовал серию исследований с противоречивой гипотезой, предполагая, что тельца Леви образуются как первая форм сначала в кишечнике, прежде чем перейти в мозг через блуждающий нерв. Гипотеза Браака все еще относительно противоречива по сей день, однако, ряд недавних исследований начинает собирать доказательства, подтверждающие это.
Значительное исследование, проведенное в прошлом году на мышах, показало, как эти тела Леви могут перемещаться из кишечника в мозг. Важно отметить, что это исследование также показало, что разрыв блуждающего нерва эффективно остановил распространение этих токсичных белков из кишечника в мозг.
Это новое исследование ученых из Калифорнийского технологического института намеревалось лучше изучить механизмы, с помощью которых эти белки перемещаются из кишечника в мозг.
Первый этап в новом исследовании включал введение предварительно сформированных агрегатов альфа-синуклеина в слизистую оболочку двенадцатиперстной кишки мышей, чтобы проследить прогрессирование этих белковых кластеров.
Эксперимент действительно продемонстрировал, что эти тела Леви могут перемещаться из кишечника в ствол мозга.
Интересно, что исследователи заметили, что хотя кластеры альфа-синуклеина прогрессировали одинаково как у молодых, так и у более старых мышей, только у более старых мышей наблюдались последующие двигательные нарушения и желудочно-кишечные расстройства. Так, что стало причиной этих фундаментальных симптоматических различий между молодыми и пожилыми животными?
«Когда мы становимся старше, мы не так эффективны в борьбе с болезнетворными микроорганизмами или неправильно свернутыми белками», — предполагает Колин Чаллис, первый автор нового исследования. «Болезнь Паркинсона может быть примером этого».
Новое исследование выявило эту взаимосвязь между возрастом, уровнями GCase и симптомами Паркинсона
Одним из наиболее интересных открытий в исследованиях Паркинсона за последние несколько лет было обнаружение того факта, что фермент, называемый глюкоцереброзидазой (GCase), играет важную роль в удалении кластеров альфа-синуклеина из мозга. Некоторые исследования вскрытия мозга впоследствии показали, что у умерших пациентов с болезнью Паркинсона наблюдается снижение уровня GCase.
Новое исследование выявило эту взаимосвязь между возрастом, уровнями GCase и симптомами Паркинсона, впервые выявив более низкие уровни желудочно-кишечной продукции GCase у пожилых мышей. Гипотеза заключалась в том, что возрастное снижение выработки GCase усугубляет патологические симптомы, генерируемые этими кишечными кластерами альфа-синуклеина.
Эта гипотеза была несколько подтверждена с использованием генной терапии для стимуляции выработки GCase в кишечнике. Повышение уровня этого фермента в кишечнике действительно восстанавливало функцию кишечника, а также уменьшало агрегацию кластеров альфа-синуклеина в нейронах кишечника.
«Мутации в гене, который кодирует GCase, ответственны за болезнь Гоше и фактор риска развития БП (болезнь Паркинсона)», — объясняет Вивиана Градинару, соответствующий автор нового исследования. «Наша работа показывает, что этот ген может доставляться AAVs (адено). -ассоциированные вирусы), чтобы спасти желудочные симптомы у мышей и подчеркивает, что периферические нейроны являются достойной мишенью для лечения БП, помимо мозга».
Опубликованное исследование ясно показывает, что маловероятно, что одного дефицита GCase достаточно, чтобы инициировать агрегацию альфа-синуклеина до точки клинически выраженной болезни Паркинсона. Вместо этого кажется более вероятным, что возраст и связанная с этим снижающаяся функциональность GCase способствует патологическим процессам, которые приводят к заболеванию, добавляя убедительные доказательства гипотезы кишечника и мозга о болезни Паркинсона.
Новое исследование было опубликовано в журнале Nature Neuroscience.
