Кишечная инфекция и паркинсонизм
В последние годы исследователи стали проявлять все больший интерес к связи иммунной системы и болезни Паркинсона. Используя мышиные модели, они оценили потенциальную роль в этом заболевании кишечной инфекции.
Болезнь Паркинсона развивается из-за медленного истощения продуцирующих дофамин нейронов в одном из отделов головного мозга – черной субстанции. Она играет важную роль в движении, поэтому клинически болезнь Паркинсона проявляется тремором и ригидностью мышц.
Основным фактором риска развития болезни Паркинсона является возраст, и, поскольку население медленно стареет, число случаев неуклонно растет. Некоторые эксперты считают, что человечество приближается к пандемии болезни Паркинсона; во всем мире в период с 1990 по 2015 годы число случаев болезни Паркинсона удвоилось и превысило 6 миллионов. Предполагается, что к 2040 году оно еще раз удвоится и достигнет 12 миллионов.
Исследователи изучали болезнь Паркинсона в течение многих десятилетий, но еще остались вопросы о том, как и почему разрушаются клетки мозга.
Болезнь Паркинсона и иммунная система
Совсем недавно связь между иммунной системой и болезнью Паркинсона вышла на первый план. Постепенно накапливаются доказательства того, что в патогенезе важную роль играет аутоиммунный компонент.
Около 10% случаев болезни Паркинсона связаны с мутациями в генах, которые кодируют белки PINK1 и Parkin, участвующие в выведении поврежденных митохондрий. Носители этих мутаций склонны к развитию болезни Паркинсона в более раннем возрасте – до 50 лет.
Однако нокаут этих генов у лабораторных мышей не приводил к развитию болезни Паркинсона. Значит, для развития болезни недостаточно потери функции этих белков. Исследователи решили выявить другие факторы.
Картинка сложилась
Авторы искали дополнительные доказательства того, что существует связь между белками PINK1 и Parkin, митохондриями, иммунной системой и паркинсонизмом. Они предположили, у мышей с нокаутированными генами PINK1 и Parkin болезнь Паркинсона не развивалась из-за условий содержания: мыши, используемые в этих исследованиях, обычно не контактируют с бактериями.
Чтобы проверить гипотезу, исследователи инфицировали молодых мышей, у которых отсутствовали белки PINK1 и Parkin, кишечной палочкой. Это вызвало умеренные симптомы кишечной инфекции.
Как и ожидалось, контакт с кишечной палочкой в молодом возрасте спровоцировал возникновение паркинсоноподобных двигательных нарушений в старости. Была подтверждена потеря дофаминергических нейронов в мозге. Лечение леводопой улучшило состояние мышей – это доказывает, что их заболевание сходно с человеческой болезнью Паркинсона.
У мышей с нормальными генами PINK1 и Parkin иммунная система должным образом справляется с патогенами. У животных с нокаутированными генами кишечная инфекция провоцирует неправильный иммунный ответ – атаке подвергаются здоровые клетки.
Богатая история
Результаты настоящего исследования основаны на более ранних работах той же группы исследователей, в которых была доказана связь между генами, митохондриями и иммунной системой.
Они показали, что гены PINK1 и Parkin подавляют митохондриальный сигнальный путь, который запускает иммунный ответ на инфицирование.
В другом исследовании ученые выявили Т-лимфоциты, которые реагируют на здоровые ткани в мозге мышей. В чашке Петри они атаковали здоровые нейроны. Авторы создали патофизиологическую модель развития болезни Паркинсона, в которой кишечная инфекция выступает в качестве триггера. В классической модели болезни Паркинсона дофаминергические нейроны гибнут из-за накопления токсичных белков внутри клеток.
Новое исследование показывает роль чрезмерной иммунной реакции, которая могла произойти даже за несколько лет до болезни, в разрушении клеток. Оно не доказывает аутоиммунный механизм всех случаев болезни Паркинсона, но предполагает, что иммунная система играет определенную роль.
Работа была выполнена на мышиных моделях, и нет гарантии, что результаты подтвердятся у людей. Кроме того, не все люди с болезнью Паркинсона несут мутации в генах, кодирующих белки PINK1 и Parkin, поэтому не ясно, задействованы ли подобные механизмы во всех случаях болезни.
Статья D. Matheoud et al. Intestinal infection triggers Parkinson’s disease-like symptoms in Pink1−/−mice опубликована в журнале Nature.
Аминат Аджиева, портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам Medical News Today: How a gut infection might spark Parkinson's.