Исследователи из Института клеточной инженерии Университета Джонса Хопкинса опубликовали вчера в журнале Neuron, одном из топовых изданий в области нейробиологии, статью, в которой они экспериментально показали: болезнь Паркинсона может зарождаться в кишечнике и затем по блуждающему нерву постепенно проникать в мозг. Более того, природа идиопатической болезни Паркинсона (то есть болезни с непонятным генезом) оказывается близкой к прионным болезням.
Графический абстракт работы: введение в мышцы двенадцатиперстной кишки фибрилл альфа-синуклеина мышам приводило в итоге к симптомам болезни Паркинсона. Пересечение блуждающего нерва или отсутствие альфа-синуклеина в нейронах самих мышей не дает распространиться болезни. Kim et al, Neuron.2019
Итак, что нам известно? В своей работе авторы проверяли гипотезу, которую высказал в 2003 и 2004 годах Хейко Браак, который, изучая патологию болезни Паркинсона, обнаружил на ранних стадиях тельца Леви, в которых концентрируются альфа-синуклеиновые фибриллы в обонятельной луковице, а также в дорсальном моторном ядре блуждающего нерва (DMV) продолговатого мозга. Посему Браак предложил гипотезу о том, что болезнь Паркинсона начинается в кишечнике, а затем «перебирается» по блуждающему нерву в мозг, где и разрушает дофаминергические нейроны черной субстанции.
Кроме того, было известно, что фибриллы альфа-синуклеина, состоящие из неправильно свернутых молекул, могут «заражать» здоровые белки и передаваться от клетки к клетке наподобие прионных заболеваний (раз, два, три, четыре). Ну и работы 2009 и 2012 года показали, что рекомбинантно синтезированный альфа-синуклеин способен «собираться» в фибриллы (PFF), которые распространяются как в культурах нейронов, так и в живом мозге.
Наконец, «неправильный» альфа-синуклеин можно обнаружить по фосфорилированному серину (специфическому биохимическому показателю) в 129-м аминокислотном остатке.
Итак, что же сделали наши герои? Они взяли мышей и ввели им PFF в мышцы, обволакивающие двенадцатиперстную кишку. Эти мышцы обильно иннервируют ответвления блуждающего нерва. И за ними начали следить.
Через месяц фосфорилированный серин обнаружился в альфа-синуклеине в продолговатом мозге. Через три – в среднем мозге и миндалевидном теле, через семь – в переднем мозге и гиппокампе. Параллельно начались симптомы болезни Паркинсона.
Чтобы убедиться, что распространение происходило именно через вагус (так еще называется блуждающий нерв), другую порцию несчастных экспериментальных животных подвергли вагэктомии – пересечению блуждающего нерва. Мозг прекратил «общаться» с кишечником, у мышей наблюдались проблемы с аппетитом – но зато распространения белка-убийцы не происходило. Для верности исследователи взяли мышей, нокаутных по белку альфа-синуклеину (Snca−/−). Распространения патологической формы тоже зарегистрировать не удалось, и это показывает, что молекулы по нерву не путешествуют, а лишь «заражают» здоровые белки, распространяясь по прионно-подобному механизму.
Новая работа – это очень сильный аргумент для «прионно-кишечной» теории генеза болезни Паркинсона. Она открывает как новые горизонты для диагностики заболевания, так и, возможно, пути лечения. Правда, остается одно «но» – подтвердить все это на людях.
Текст: Алексей Паевский
Transneuronal Propagation of Pathologic α-Synuclein from the Gut to the Brain Models Parkinson’s Disease by Sangjune Kim,Seung-Hwan Kwon,Tae-In Kam,Valina L. Dawson, Ted M. Dawson, Han Seok Ko in Neuron. Published June 26, 2019
DOI:https://doi.org/10.1016/j.neuron.2019.05.035
Читайте материалы нашего сайта в Facebook, ВКонтакте, Яндекс-Дзен, Одноклассниках и канале в Telegram, а также следите за новыми картинками дня в Instagram.
Учёные из Имперского колледжа Лондона выяснили, что белок альфа-синуклеин, который до этого считался ранним маркёром болезни Паркинсона, оказывается, важен для нормальной работы мозга. Мобилизуя нужное…
Новый метод прижизненной идентификации активности нейронов, чем-то напоминающий светофор, создали нейробиологи из Национального института наук о связи здоровья и окружающей среды, входящего в Национальные институты…
Задумывались ли вы о том, как чувствуют себя люди с болезнью Паркинсона? Давайте на минуту заглянем чуть глубже формальной диагностики и терапии, ведь это не…
Австралийские нейробиологи нашли в мозге ранее неизвестную область. Об открытии они рассказали в статье, которая сейчас готовится к рецензированию. С деталями же можно ознакомиться в…
Совершенно новый метод диагностики болезни Паркинсона на ранней стадии предложили исследователи из Университета Манчестера. Вероятно, это можно будет делать по изменению… запаха кожи. Британцев натолкнула…
Обычно в обыденном представлении болезнь Паркинсона – это в первую очередь тремор. Однако это не так. Для пациентов с болезнью Паркинсона часто характерно, например, «зависание»…
Сегодня в нашей традиционной рубрике «Картинка дня» — конфокальный снимок воспаления в черной субстанции (мы помним, что гибель дофаминергических нейронов в этой области мозга приводит к болезни…
Куда деваются воспоминания при болезни Альцгеймера? Буквально за несколько лет при этой патологии человек может потерять не только картину прошлых событий, но и весь жизненный…
Этот снимок вошел в шортлист конкурса «Снимай науку для Википедии» 2018 года в категории «Микрофотография». На фотографии участника AnnaKolach запечатлена чёрная субстанция, также чёрное вещество (лат. Substantia nigra)…
Дети жертв холокоста, пострадавших от посттравматического расстройства, чаще демонстрируют нездоровые модели поведения и менее гармонично стареют по сравнению с детьми тех, кто пережил холокост без…
На этом снимке вы видите удивительную картинку: испытание новой методики терапии болезни Паркинсона. Помните, мы рассказывали о том, как сейчас проходят клинические испытания с первым…
В этой статье мы посвятим вас в то, как же можно заподозрить заболевание на самых ранних стадиях. Возможно, различные немоторные проявления болезни Паркинсона (БП) помогут…
Исследователи из Научного центра неврологии и Института молекулярной генетики РАН изучили, насколько эффективной оказалась пересадка индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (iPSC) при нейродегенеративных заболеваниях. Создав животные…
Исследования показывают, что анализ слёз может помочь докторам диагностировать болезнь Паркинсона. В слезах людей с этим заболеванием повышен уровень особого белка, олигомерного альфа-синуклеина.Такие выводы были…
Иногда популярная пословица «одно лечим – другое калечим» дает сбой – и лечим мы одно, а терапевтический эффект получаем еще и в другом. Экзенатид –…
