Hvordan en tarminfektion kan udløse Parkinsons
I de senere år er forskere blevet mere og mere interesserede i forbindelsen mellem immunsystemet og Parkinsons sygdom. Ved hjælp af en musemodel undersøgte forskere for nylig den potentielle rolle som en bakteriel tarminfektion.
Parkinsons sygdom udvikler sig på grund af langsom udtømning af dopaminproducerende neuroner i en del af hjernen kaldet substantia nigra.
Denne region i hjernen spiller en vigtig rolle i bevægelse, så symptomer inkluderer rysten, tremor og stivhed.
Den primære risikofaktor for Parkinsons alder er, og da befolkningen i USA langsomt ældes, vokser antallet af tilfælde støt.
Nogle mener, at vi nærmer os en Parkinsons pandemi; globalt mellem 1990–2015 er antallet af Parkinsons tilfælde fordoblet til mere end 6 millioner.
Nogle forudsiger, at antallet fordobles igen til 12 millioner inden 2040.
Selvom forskere har undersøgt sygdommen i årtier, har de stadig mange spørgsmål om, hvordan og hvorfor hjerneceller ødelægges.
Parkinsons og immunsystemet
For nylig er forbindelser mellem immunsystemet og Parkinsons kommet i forgrunden. Beviserne vokser langsomt, at Parkinsons kan have en autoimmun komponent.
Autoimmune sygdomme er tilstande, hvor en persons immunsystem forvirrer kroppens celler for patogener og ødelægger dem.
En nylig undersøgelse, offentliggjort i Natur, tester denne teori yderligere; forskerne kommer fra Université de Montréal, Montreal Neurological Institute og McGill University, alle i Canada.
Omkring 10 procent af Parkinsons tilfælde skyldes mutationer i gener, der koder for proteinerne PINK1 og Parkin, som spiller en rolle i rydningen af beskadigede mitokondrier.
Personer, der bærer disse mutationer, er mere tilbøjelige til at udvikle Parkinsons i en tidligere alder - inden 50 år.
Men når forskere slår disse gener ud af mus, udvikler musene imidlertid ikke Parkinsons sygdom eller lignende symptomer. Hvorfor disse knock-out mus er immune over for Parkinsons har forskere forskrækket.
Ifølge forfatterne betyder det, at det sandsynligvis vil være nødvendigt med andre faktorer end tabet af funktion af disse proteiner for at udløse Parkinsons. De satte sig for at identificere disse andre faktorer.
Tilslutning til prikkerne
Forfatterne ønskede at finde yderligere beviser for, at der er en forbindelse mellem PINK1- og Parkin-proteiner, mitokondrier, immunsystemet og Parkinsons.
De mener, at knock-out mus ikke udvikler Parkinsons på grund af, hvordan forskerne har opdrættet dem. Musene, der blev brugt i disse undersøgelser, er typisk kimfri, hvilket betyder at de aldrig har stødt på bakterier.
Så for at teste denne hypotese inficerede de unge mus, der manglede PINK1 og Parkin med Escherichia coli. Dette forårsagede milde tarmsymptomer hos musene.
Som forventet udløste den tidlige livsinfektion forekomsten af Parkinsons-lignende motoriske symptomer, da de blev ældre. Forskerne identificerede også et tab af dopaminerge neuroner i deres hjerner.
Da forskerne gav musene L-DOPA - et lægemiddel, der blev brugt til at behandle symptomerne på Parkinsons - forbedrede deres symptomer sig, idet de udledte, at tilstanden har ligheder med den menneskelige tilstand.
Hos mus med normale versioner af PINK1 og Parkin håndterer immunsystemet passende patogener. Forfatterne mener imidlertid, at tarminfektionen hos dyr uden Parkinsons-relaterede gener udløser et unormalt immunrespons, der overskrider og angriber sunde celler.
En kompleks historie
De nye fund bygger på tidligere arbejde fra den samme gruppe forskere, der viste et forhold mellem gener, mitokondrier og immunsystemet.
I den forrige undersøgelse viste de, at PINK1 og Parkin undertrykker en mitokondriebaseret vej, der fremmer et immunrespons på inflammation. De udleder, at immunrespons muligvis får lov til at strømme over og fortsætte uformindsket hos personer uden fungerende kopier af PINK1 og Parkin.
I deres seneste undersøgelse identificerede forskerne T-lymfocytter, der reagerede på værtsvæv i musens hjerne. Da de testede disse celler i en kulturskål, angreb cellerne sunde neuroner. Forfatterne siger, at:
"Disse data [...] giver en patofysiologisk model, hvor tarminfektion fungerer som en udløsende begivenhed i Parkinsons sygdom, som fremhæver relevansen af tarm-hjerneaksen i sygdommen."
I den klassiske model af Parkinsons sygdom dør dopaminerge neuroner, fordi giftige proteiner opbygges inde i cellerne. Denne undersøgelse antyder dog, at et overivrig immunrespons, der måske har været udløst år tidligere, ødelægger cellerne.
Denne undersøgelse konkluderer ikke, at alle tilfælde af Parkinsons sygdom er autoimmune, men resultaterne betyder, at der er en rolle for immunsystemet.
Selvfølgelig blev dette arbejde udført i en musemodel, så der er ingen garanti for, at resultaterne vedrører mennesker. Desuden har ikke alle mennesker med Parkinsons sygdom mutationer i generne, der koder for PINK1 og Parkin, så det er ikke klart, om lignende mekanismer er involveret i alle tilfælde.
Det vil tage et stykke tid, før Parkinsons opgiver alle sine hemmeligheder, men det ser ud til, at historien vil involvere et samspil mellem immunsystemet, genetik, mitokondrier og hjernen.
