นักวิทยาศาสตร์ติดตามการเดินทางของพาร์กินสันจากลำไส้สู่สมองในหนู

ทฤษฎีที่ว่าโรคพาร์กินสันสามารถเริ่มในลำไส้ได้รับการสนับสนุนเพิ่มเติมในการศึกษาล่าสุดในหนู นักวิทยาศาสตร์แจ้งให้โปรตีนที่เป็นพิษก่อตัวในลำไส้และติดตามแต่ละขั้นตอนของการเดินทางไปยังสมองผ่านเส้นประสาทเวกัส

เมาส์รุ่นใหม่นำเสนอข้อมูลเชิงลึกอันล้ำค่าว่าพาร์กินสันมีผลต่อสมองอย่างไร

นักวิจัยจากคณะแพทยศาสตร์มหาวิทยาลัยจอห์นฮอปกินส์ในเมืองบัลติมอร์ได้ทำการสอบสวนโรคพาร์คินสันแบบหนู

แบบจำลองใหม่นี้จำลองสัญญาณและอาการของโรคพาร์คินสันทั้งในระยะเริ่มต้นและระยะหลังรวมถึงบางส่วนที่ไม่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนไหว

ทีมงานพบว่าพวกเขาสามารถให้หนูพัฒนาคุณลักษณะเหล่านี้ได้โดยการฉีดเข้าไปในลำไส้ของพวกมันด้วย "alpha-synuclein" preformed fibrils ซึ่งเป็นโปรตีนที่ก่อตัวเป็นก้อนพิษในสมองของผู้ที่เป็นโรคพาร์คินสัน

กระดาษที่ปรากฏในวารสาร เซลล์ประสาท อธิบายแบบจำลองเมาส์และผลการศึกษา

“ เนื่องจากแบบจำลองนี้เริ่มต้นในลำไส้” ผู้ร่วมวิจัยอาวุโส Ted M. Dawson ซึ่งเป็นศาสตราจารย์ด้านประสาทวิทยาที่ Johns Hopkins University School of Medicine กล่าว“ เราสามารถใช้ [เพื่อ] ศึกษาหลักสูตรสเปกตรัมและเวลาทั้งหมดได้ ของการเกิดโรคของโรคพาร์คินสัน”

เขาอธิบายว่าแบบจำลองดังกล่าวสามารถช่วยให้นักวิจัยสามารถทดสอบวิธีหยุดพาร์กินสันในระยะต่างๆได้ตั้งแต่ก่อนที่จะมีอาการจนถึงขั้นเป็นโรคเต็มตัว

พาร์กินสันลำไส้และอัลฟาซินิวคลีน

พาร์กินสันเป็นโรคที่ทำลายเนื้อเยื่อสมองอย่างต่อเนื่อง มันฆ่าเซลล์สมองที่สร้างสารเคมีที่เรียกว่าโดปามีนซึ่งช่วยในการทำงานของมอเตอร์หรือการควบคุมการเคลื่อนไหว

จุดเด่นของโรคพาร์กินสันคือการรวมตัวกันของโปรตีนอัลฟาซินิวคลีนรุ่นพับไม่ดีในบริเวณที่ได้รับผลกระทบของสมอง นักพยาธิวิทยาได้สังเกตเห็นกลุ่มก้อนเหล่านี้ในการชันสูตรสมองของผู้ที่เป็นโรคพาร์กินสัน

อาการหลักของโรคพาร์คินสัน ได้แก่ การเคลื่อนไหวที่ช้าความแข็งความแข็งการสั่นและปัญหาการทรงตัว ความยากลำบากในการกลืนและการพูดยังสามารถเกิดขึ้นได้

อาการที่ไม่เกี่ยวข้องกับการทำงานของมอเตอร์อาจเกิดขึ้นในโรคพาร์คินสัน อาการที่ไม่ใช้เครื่องยนต์เหล่านี้ ได้แก่ ความเจ็บปวดความเมื่อยล้าความผิดปกติของอารมณ์การขับเหงื่อมากเกินไปการสูญเสียความรู้สึกของกลิ่นปัญหาเกี่ยวกับการวางแผนและการเอาใจใส่อาการท้องผูกและการนอนไม่หลับ

ยังไม่มีวิธีรักษาโรคพาร์คินสันและการรักษาที่มีอยู่มีข้อ จำกัด ในความสามารถในการชะลอการดำเนินของโรคและบรรเทาอาการที่ลุกลามมากขึ้น

นักวิทยาศาสตร์“ เป็นที่ยอมรับมานานแล้วว่าอาการบางอย่างที่ไม่ใช้เครื่องยนต์เช่นอาการที่ส่งผลต่อความรู้สึกของกลิ่นและลำไส้อาจปรากฏก่อนระยะมอเตอร์ของโรคพาร์คินสัน

นอกจากนี้พวกเขายังยืนยันว่าลำไส้และสมองมีการสื่อสารระหว่างกันอย่างต่อเนื่องโดยส่วนใหญ่ผ่านเส้นประสาทเวกัส

Braak’s vagus nerve theory of Parkinson’s

ในปี 2546 Heiko Braak นักวิจัยสมองชาวเยอรมันได้เสนอว่าการเดินทางที่เป็นพิษของ alpha-synuclein เริ่มต้นในลำไส้และแพร่กระจายผ่านเส้นประสาทเวกัสไปยังสมองซึ่งจะสร้างความหายนะให้กับเซลล์โดพามีน

ตั้งแต่นั้นมาการศึกษาจำนวนมากพบหลักฐานที่สนับสนุนทฤษฎีของ Braak แต่จนถึงงานล่าสุดก็ยังไม่มีแบบจำลองสัตว์ที่น่าเชื่อ

ในการศึกษาใหม่ Dawson และเพื่อนร่วมงานได้ออกแบบโมเดลเมาส์เพื่อแสดงให้เห็นถึงทฤษฎีของ Braak

กล้ามเนื้อของลำไส้อุดมไปด้วยการเชื่อมต่อกับเส้นประสาทเวกัส ดังนั้นทีมงานจึงได้ฉีดยา alpha-synuclein ที่สร้างไว้ล่วงหน้าเข้าไปในกล้ามเนื้อลำไส้ของหนูที่เต็มไปด้วยการเชื่อมต่อของเส้นประสาทวากัส

นักวิจัยตั้งข้อสังเกตว่าความสำเร็จของการทดลองไม่เพียงขึ้นอยู่กับการฉีดเข้าไปในบริเวณที่ถูกต้องเท่านั้น แต่ยังรวมถึงขนาดและปริมาณของเส้นใยที่เหมาะสมด้วย

“ เมื่อการทดลองเริ่มต้นได้ผลเรารู้สึกประหลาดใจอย่างที่สุด” ดอว์สันกล่าวและเสริมว่า“ ตอนนี้ทีมวิจัยของเราเป็นกิจวัตรพอสมควร”

การติดตามอัลฟาซินิวคลีนแบบทีละระยะ

ทีมงานสังเกตว่าต้องใช้เวลาประมาณ 1 เดือนเพื่อให้โปรตีนที่เป็นพิษแพร่กระจายจากบริเวณที่ฉีดไปที่ก้านสมอง

อีก 2 เดือนต่อมาโปรตีนที่เป็นพิษไม่เพียงเข้าไปในส่วนของสมองที่ป่วยเป็นโรคพาร์คินสันเท่านั้น แต่ยังรวมถึงบริเวณอื่น ๆ ด้วยเช่นอะมิกดาลาไฮโปทาลามัสและเยื่อหุ้มสมองส่วนหน้า

ภายใน 7 เดือนของการฉีดลำไส้อัลฟา - ซินิวคลีนที่ก่อให้เกิดโรคก็ไปไกลกว่าเดิมและยังเจาะเข้าไปในฮิปโปแคมปัสสไตรเทอร์ทัมและกระเปาะรับกลิ่น

ทีมงานได้เห็นว่าในช่วงหลายเดือนที่ผ่านมามีการสูญเสียเซลล์โดพามีนอย่างมีนัยสำคัญในสเตียเนียนิกราพาร์สคอมแพ็คกาและสไตรทัม

หลังจากการฉีดยา alpha-synuclein fibrils ที่เตรียมไว้แล้วหนูยังพัฒนาอาการของโรคพาร์คินสันแบบคลาสสิกอีกด้วย พวกเขายังพัฒนาอาการที่ไม่ใช้เครื่องยนต์เช่นภาวะซึมเศร้าการสูญเสียความรู้สึกของกลิ่นและปัญหาเกี่ยวกับความจำและการเรียนรู้

นักวิจัยยังทำขั้นตอนเดียวกันกับหนูที่มีเส้นใยประสาทวากัสถูกตัดขาด ไม่มีหนูตัวใดที่แสดงอาการและอาการแสดงของโรคพาร์คินสันที่แสดงโดยผู้ที่มีเส้นประสาทวากัสไม่เสียหายเช่นการตายของเซลล์ประสาทและปัญหาเกี่ยวกับการทำงานของมอเตอร์และไม่ใช้มอเตอร์

สนับสนุนทฤษฎีของ Braak

นักวิจัยสรุปว่าการค้นพบนี้สนับสนุนสมมติฐานของ Braak เกี่ยวกับการพัฒนาของโรคพาร์คินสัน

แม้ว่าผลการศึกษาเกี่ยวกับเมาส์ไม่จำเป็นต้องหมายความว่าสิ่งเดียวกันนั้นเป็นความจริงสำหรับมนุษย์ แต่ทีมงานชี้ให้เห็นถึงหลักฐานที่ชี้ให้เห็นว่าในกรณีนี้อาจเป็นได้

การศึกษาในมนุษย์เกี่ยวกับการรักษาแผลที่ศัลยแพทย์เอาส่วนหนึ่งของเส้นประสาทวากัสออกชี้ให้เห็นว่าสามารถลดความเสี่ยงในการเกิดโรคพาร์คินสันได้

ดอว์สันเน้นถึงผลกระทบสามประการของการศึกษานี้ ประการแรกคือเขาคาดหวังว่ามันจะ "กระตุ้นการศึกษาในอนาคตเกี่ยวกับการเชื่อมต่อของระบบทางเดินอาหารและสมอง"

นัยที่สองของการศึกษาที่ดอว์สันคาดการณ์ไว้คืออาจนำไปสู่การวิจัยเพิ่มเติมเกี่ยวกับปัจจัยต่างๆเช่นการติดเชื้อและโมเลกุลเฉพาะที่อาจทำให้อัลฟา - ซินิวคลีนเป็นพิษเพื่อแพร่กระจาย

และนัยที่สามคือวิธีใหม่ในการรักษาโรคพาร์คินสันอาจอยู่ในการป้องกันไม่ให้อัลฟา - ซินิวคลีนที่ก่อให้เกิดพยาธิสภาพหรือก่อให้เกิดโรคจากการแพร่กระจายจากลำไส้ไปยังสมอง