Kuinka suolistoinfektio voi aiheuttaa Parkinsonin taudin
Viime vuosina tutkijat ovat yhä kiinnostuneempia immuunijärjestelmän ja Parkinsonin taudin välisestä yhteydestä. Hiirimallin avulla tutkijat tutkivat äskettäin bakteeri-suolistoinfektion mahdollisen roolin.
Parkinsonin tauti kehittyy dopamiinia tuottavien hermosolujen hitaasta ehtymisestä aivojen osassa, nimeltään substantia nigra.
Tällä aivojen alueella on tärkeä rooli liikkeessä, joten oireisiin kuuluvat ravistelu, vapina ja jäykkyys.
Parkinsonin taudin ensisijainen riskitekijä on ikä ja koska Yhdysvaltojen väestö vanhenee hitaasti, tapausten määrä kasvaa tasaisesti.
Jotkut uskovat, että lähestymme Parkinsonin pandemiaa; maailmanlaajuisesti vuosina 1990–2015 Parkinsonin tapausten määrä on kaksinkertaistunut yli 6 miljoonaan.
Jotkut ennustavat määrän kaksinkertaistuvan jälleen 12 miljoonaan vuoteen 2040 mennessä.
Vaikka tutkijat ovat tutkineet tautia vuosikymmenien ajan, heillä on vielä paljon kysymyksiä siitä, miten ja miksi aivosolut tuhoutuvat.
Parkinsonin tauti ja immuunijärjestelmä
Viime aikoina immuunijärjestelmän ja Parkinsonin taudin väliset yhteydet ovat tulleet etusijalle. Todisteet kasvavat hitaasti siitä, että Parkinsonin taudilla saattaa olla autoimmuunikomponentti.
Autoimmuunisairaudet ovat olosuhteita, joissa yksilön immuunijärjestelmä sekoittaa kehon solut patogeeneihin ja tuhoaa ne.
Tuore tutkimus, julkaistu Luonto, testaa tätä teoriaa edelleen; tutkijat ovat kotoisin Université de Montréalista, Montrealin neurologisesta instituutista ja McGillin yliopistosta Kanadasta.
Noin 10 prosenttia Parkinsonin tapauksista johtuu mutaatioista geeneissä, jotka koodaavat PINK1- ja Parkin-proteiineja, joilla on rooli vaurioituneiden mitokondrioiden puhdistamisessa.
Yksilöillä, joilla on näitä mutaatioita, on todennäköisempää kehittää Parkinsonin tauti aikaisemmassa iässä - ennen 50-vuotiaita.
Kuitenkin, kun tutkijat koputtavat nämä geenit hiiristä, hiirillä ei kehity Parkinsonin tautia tai muita vastaavia oireita. Miksi nämä pudotetut hiiret ovat immuuneja Parkinsonin taudille, on ketututkijoita.
Kirjoittajien mukaan se tarkoittaa, että "Parkinsonin taudin laukaisemiseksi tarvitaan todennäköisesti muita tekijöitä kuin näiden proteiinien toiminnan menetys". He pyrkivät tunnistamaan nämä muut tekijät.
Pisteiden yhdistäminen
Kirjoittajat halusivat löytää lisää todisteita siitä, että PINK1- ja Parkin-proteiinien, mitokondrioiden, immuunijärjestelmän ja Parkinsonin taudin välillä on yhteys.
He uskovat, että tyrmätyt hiiret eivät kehitä Parkinsonin tautia johtuen siitä, miten tutkijat ovat kasvattaneet niitä. Näissä tutkimuksissa käytetyt hiiret ovat tyypillisesti alkio-vapaita, mikä tarkoittaa, että ne eivät ole koskaan kohdanneet bakteereja.
Joten tämän hypoteesin testaamiseksi he tartuttivat nuoret hiiret, joilta puuttui PINK1 ja Parkin Escherichia coli. Tämä aiheutti lieviä suolisto-oireita hiirissä.
Varhaisen iän infektio laukaisi odotetusti Parkinsonin kaltaisten motoristen oireiden esiintymisen heidän ikääntyessään. Tutkijat havaitsivat myös dopaminergisten hermosolujen menetyksen aivoissaan.
Kun tutkijat antoivat hiirille L-DOPA: n - lääkkeen, jota käytetään Parkinsonin oireiden hoitoon - heidän oireensa paranivat, mikä viittaa siihen, että tilalla on yhtäläisyyksiä ihmisen tilaan.
Hiirillä, joilla on normaalit PINK1- ja Parkin-versiot, immuunijärjestelmä käsittelee patogeenejä asianmukaisesti. Kirjoittajat uskovat kuitenkin, että eläimillä, joilla ei ole Parkinsonin tautiin liittyviä geenejä, suolistoinfektio aiheuttaa epänormaalin immuunivasteen, joka ylittää ja hyökkää terveisiin soluihin.
Monimutkainen tarina
Uudet havainnot perustuvat saman tutkijaryhmän aikaisempaan työhön, joka osoitti suhteen geenien, mitokondrioiden ja immuunijärjestelmän välillä.
Edellisessä tutkimuksessa he osoittivat, että PINK1 ja Parkin tukahduttavat mitokondrioihin perustuvan reitin, joka edistää immuunivastetta tulehdukselle. He päättelevät, että henkilöillä, joilla ei ole toimivia kopioita PINK1: stä ja Parkinista, immuunivasteen saatetaan antaa leviää ja jatkua vailla.
Viimeisimmässä tutkimuksessaan tutkijat tunnistivat T-lymfosyytit, jotka reagoivat hiiren aivojen isäntäkudoksiin. Testatessaan näitä soluja viljelymaljassa solut hyökkäsivät terveisiin hermosoluihin. Kirjoittajat toteavat, että:
"Nämä tiedot […] tarjoavat patofysiologisen mallin, jossa suoliston infektio toimii laukaisevana tapahtumana Parkinsonin taudissa, mikä korostaa suolen ja aivojen akselin merkitystä taudissa."
Parkinsonin taudin klassisessa mallissa dopaminergiset neuronit kuolevat, koska myrkyllisiä proteiineja kertyy solujen sisään. Tämä tutkimus viittaa kuitenkin siihen, että vuotta aiemmin mahdollisesti syntynyt liiallinen innokas immuunivaste tuhoaa solut.
Tämän tutkimuksen perusteella ei voida päätellä, että kaikki Parkinsonin taudin tapaukset ovat autoimmuunisia, mutta tulokset viittaavat siihen, että immuunijärjestelmällä on oma roolinsa.
Tietenkin tämä työ tehtiin hiirimallilla, joten ei ole mitään takeita siitä, että löydökset liittyvät ihmisiin. Kaikilla Parkinsonin tautia sairastavilla ihmisillä ei myöskään ole mutaatioita PINK1: tä ja Parkinia koodaavissa geeneissä, joten ei ole selvää, ovatko kaikki tapaukset samanlaisia.
Kuluu jonkin aikaa, ennen kuin Parkinsonin tauti luovuttaa kaikki salaisuutensa, mutta näyttää siltä, että tarina liittyy immuunijärjestelmän, genetiikan, mitokondrioiden ja aivojen väliseen vuorovaikutukseen.
