Các nhà khoa học theo dõi hành trình của bệnh Parkinson từ ruột đến não ở chuột
Lý thuyết cho rằng bệnh Parkinson có thể bắt đầu trong ruột đã được ủng hộ thêm trong một nghiên cứu gần đây trên chuột. Các nhà khoa học đã thúc đẩy protein độc hại hình thành trong ruột và theo dõi từng bước trong hành trình của nó đến não qua dây thần kinh phế vị.
Các nhà nghiên cứu tại Trường Y Đại học Johns Hopkins, ở Baltimore, MD, đã tiến hành cuộc điều tra của họ trên một mô hình chuột mới về bệnh Parkinson.
Mô hình mới mô phỏng một số dấu hiệu và triệu chứng sớm và muộn của bệnh Parkinson, bao gồm một số dấu hiệu không liên quan đến vận động.
Nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng họ có thể khiến những con chuột phát triển những đặc điểm này bằng cách tiêm vào ruột của chúng "các sợi" alpha-synuclein đã được định hình sẵn ", loại protein hình thành các khối độc hại trong não của những người mắc bệnh Parkinson.
Một bài báo xuất hiện trong tạp chí Nơron mô tả mô hình chuột và kết quả nghiên cứu.
“Vì mô hình này bắt đầu trong ruột,” đồng tác giả nghiên cứu Ted M. Dawson, giáo sư thần kinh học tại Trường Y Đại học Johns Hopkins, cho biết “người ta có thể sử dụng nó [để] nghiên cứu toàn bộ quang phổ và thời gian. về cơ chế bệnh sinh của bệnh Parkinson. ”
Ông giải thích rằng một mô hình như vậy có thể cho phép các nhà nghiên cứu thử nghiệm các cách để ngăn chặn bệnh Parkinson ở các giai đoạn khác nhau, từ trước khi các triệu chứng xuất hiện đến khi bệnh toàn phát.
Parkinson, ruột và alpha-synuclein
Parkinson’s là một căn bệnh phá hủy dần dần các mô não. Nó giết chết các tế bào não tạo ra một chất truyền tin hóa học gọi là dopamine giúp hỗ trợ chức năng vận động hoặc kiểm soát chuyển động.
Dấu hiệu nhận biết của bệnh Parkinson là sự kết tụ của các phiên bản protein alpha-synuclein gấp nếp xấu trong các vùng não bị ảnh hưởng. Các nhà nghiên cứu bệnh học đã quan sát thấy những khối u này trong các cuộc kiểm tra não sau khi khám nghiệm tử thi của những người bị bệnh Parkinson.
Các triệu chứng vận động chính của bệnh Parkinson bao gồm cử động chậm, cứng, cứng, run và các vấn đề về thăng bằng. Khó nuốt và nói cũng có thể xảy ra.
Các triệu chứng không liên quan đến chức năng vận động cũng có thể phát sinh trong bệnh Parkinson. Các triệu chứng phi vận động này bao gồm đau, mệt mỏi, rối loạn tâm trạng, đổ mồ hôi nhiều, mất khứu giác, các vấn đề về lập kế hoạch và chú ý, táo bón và rối loạn giấc ngủ.
Tuy nhiên, không có cách chữa khỏi bệnh Parkinson và các phương pháp điều trị hiện có bị hạn chế về khả năng làm chậm sự tiến triển của bệnh và làm giảm bớt các triệu chứng nặng hơn.
Từ lâu, các nhà khoa học đã “nhận ra” rằng một số triệu chứng phi vận động, chẳng hạn như những triệu chứng ảnh hưởng đến khứu giác và đường ruột, có thể xuất hiện trước giai đoạn vận động của bệnh Parkinson.
Ngoài ra, họ cũng xác định rằng ruột và não liên lạc liên tục với nhau, chủ yếu thông qua dây thần kinh phế vị.
Thuyết thần kinh phế vị của Braak về bệnh Parkinson
Năm 2003, nhà nghiên cứu não bộ người Đức Heiko Braak đề xuất rằng hành trình độc hại của alpha-synuclein bắt đầu trong ruột và lan truyền qua dây thần kinh phế vị đến não, nơi nó tàn phá các tế bào dopamine.
Kể từ đó, một số nghiên cứu đã tìm ra bằng chứng ủng hộ lý thuyết của Braak, nhưng cho đến công trình gần đây nhất, vẫn chưa có mô hình động vật nào thuyết phục.
Trong nghiên cứu mới, Dawson và các đồng nghiệp đã thiết kế một mô hình chuột để chứng minh lý thuyết của Braak.
Các cơ của ruột có nhiều kết nối với dây thần kinh phế vị. Vì vậy, nhóm nghiên cứu đã tiêm các sợi alpha-synuclein đã được định hình sẵn vào các vị trí trong cơ ruột của những con chuột có nhiều kết nối thần kinh phế vị.
Các nhà nghiên cứu lưu ý rằng sự thành công của các thí nghiệm không chỉ phụ thuộc vào việc tiêm đúng vị trí mà còn vào việc lấy đúng kích thước và số lượng sợi tơ.
Dawson nói: “Khi các thí nghiệm ban đầu bắt đầu hoạt động, chúng tôi đã hoàn toàn ngạc nhiên và nói thêm rằng“ Giờ đây, nhóm nghiên cứu của chúng tôi đã trở thành thói quen khá thường xuyên. ”
Theo dõi từng giai đoạn của alpha-synuclein
Nhóm nghiên cứu quan sát thấy rằng mất khoảng 1 tháng để protein độc hại lan truyền từ vết tiêm đến khi bắt đầu lên thân não.
Hai tháng sau, protein độc hại không chỉ xâm nhập vào phần não không chống chọi được với bệnh Parkinson - substantia nigra pars compacta - mà còn vào các vùng khác, chẳng hạn như hạch hạnh nhân, vùng dưới đồi và vỏ não trước.
Trong vòng 7 tháng kể từ khi được tiêm vào ruột, alpha-synuclein gây bệnh đã vươn xa hơn nữa và cũng đã thâm nhập vào vùng hải mã, thể vân và khứu giác.
Trong những tháng này, nhóm nghiên cứu đã thấy sự mất mát đáng kể của các tế bào dopamine trong các thể vân và thể vân.
Sau khi tiêm vào ruột các sợi alpha-synuclein đã được định hình sẵn, những con chuột cũng phát triển các triệu chứng vận động cổ điển của bệnh Parkinson. Họ cũng phát triển các triệu chứng phi vận động, bao gồm trầm cảm, mất khứu giác, các vấn đề về trí nhớ và học tập.
Các nhà nghiên cứu cũng thực hiện quy trình tương tự trên những con chuột bị đứt các sợi thần kinh phế vị. Không có con chuột nào trong số những con chuột này có các dấu hiệu và triệu chứng của bệnh Parkinson được biểu hiện bởi những con có dây thần kinh phế vị còn nguyên vẹn, chẳng hạn như tế bào thần kinh chết và các vấn đề với chức năng vận động và không vận động.
Hỗ trợ cho lý thuyết của Braak
Các nhà nghiên cứu kết luận rằng những phát hiện ủng hộ giả thuyết của Braak về sự phát triển của bệnh Parkinson.
Mặc dù kết quả nghiên cứu trên chuột không nhất thiết có nghĩa là điều này cũng đúng với con người, nhưng nhóm nghiên cứu chỉ ra bằng chứng cho thấy rằng, trong trường hợp này, có thể là như vậy.
Các nghiên cứu trên người về phương pháp điều trị loét trong đó bác sĩ phẫu thuật cắt bỏ một phần dây thần kinh phế vị cho thấy rằng nó có thể làm giảm nguy cơ phát triển bệnh Parkinson.
Dawson nêu bật ba hàm ý của nghiên cứu. Đầu tiên là anh ấy kỳ vọng nó sẽ “kích thích các nghiên cứu trong tương lai khám phá mối liên hệ giữa ruột và não.”
Hàm ý thứ hai của nghiên cứu mà Dawson dự đoán là nó có thể dẫn đến nghiên cứu sâu hơn về các yếu tố - chẳng hạn như nhiễm trùng và các phân tử cụ thể - có thể kích hoạt các dạng độc hại của alpha-synuclein lan truyền.
Và hàm ý thứ ba là một phương pháp mới để điều trị bệnh Parkinson có thể nằm trong việc ngăn chặn các dạng alpha-synuclein gây bệnh hoặc gây bệnh lây lan từ ruột đến não.
Bệnh nhân có alpha-synuclein bệnh lý trong đường tiêu hóa sẽ là ứng cử viên lý tưởng cho các nghiên cứu bảo vệ thần kinh trong tương lai.
Giáo sư Ted M. Dawson
