Gli scienziati seguono il viaggio del Parkinson dall'intestino al cervello nei topi
La teoria secondo cui la malattia di Parkinson può insorgere nell'intestino ha ottenuto ulteriore supporto in un recente studio sui topi. Gli scienziati hanno indotto la formazione di proteine tossiche nell'intestino e hanno monitorato ogni fase del suo viaggio verso il cervello attraverso il nervo vago.
I ricercatori della Johns Hopkins University School of Medicine, a Baltimora, MD, hanno condotto le loro indagini su un nuovo modello murino del morbo di Parkinson.
Il nuovo modello replica una serie di segni e sintomi precoci e tardivi della malattia di Parkinson, inclusi alcuni che non sono correlati al movimento.
Il team ha scoperto che potevano indurre i topi a sviluppare queste caratteristiche iniettando nelle loro viscere "fibrille preformate" di alfa-sinucleina, la proteina che forma grumi tossici nel cervello delle persone con malattia di Parkinson.
Un documento che appare sulla rivista Neurone descrive il modello murino e i risultati dello studio.
"Poiché questo modello inizia nell'intestino", afferma l'autore dello studio co-senior Ted M. Dawson, professore di neurologia presso la Johns Hopkins University School of Medicine, "si può usarlo [per] studiare l'intero spettro e il corso temporale della patogenesi del morbo di Parkinson. "
Spiega che un tale modello potrebbe consentire ai ricercatori di testare modi per arrestare il Parkinson in fasi diverse, da prima che i sintomi emergano alla malattia in piena regola.
Parkinson, intestino e alfa-sinucleina
Il Parkinson è una malattia che distrugge progressivamente il tessuto cerebrale. Uccide le cellule cerebrali che producono un messaggero chimico chiamato dopamina che aiuta con la funzione motoria o il controllo del movimento.
Un segno distintivo della malattia di Parkinson è l'aggregazione di versioni mal ripiegate della proteina alfa-sinucleina nelle regioni del cervello colpite. I patologi hanno osservato questi grumi negli esami cerebrali post mortem di persone con malattia di Parkinson.
I principali sintomi motori della malattia di Parkinson includono movimento lento, rigidità, rigidità, tremore e problemi di equilibrio. Possono verificarsi anche difficoltà a deglutire e parlare.
Nella malattia di Parkinson possono insorgere anche sintomi non correlati alla funzione motoria. Questi sintomi non motori includono dolore, affaticamento, disturbi dell'umore, sudorazione eccessiva, perdita dell'olfatto, problemi di pianificazione e attenzione, costipazione e disturbi del sonno.
Al momento, non esiste una cura per il morbo di Parkinson e i trattamenti esistenti sono limitati nella loro capacità di rallentare il progresso della malattia e alleviare i sintomi più avanzati.
Gli scienziati hanno "riconosciuto da tempo" che alcuni sintomi non motori, come quelli che influenzano l'olfatto e l'intestino, possono comparire prima dello stadio motorio della malattia di Parkinson.
Inoltre, hanno anche stabilito che l'intestino e il cervello sono in costante comunicazione tra loro, principalmente attraverso il nervo vago.
La teoria del nervo vago di Braak del Parkinson
Nel 2003, il ricercatore tedesco sul cervello Heiko Braak ha proposto che il viaggio tossico dell'alfa-sinucleina inizi nell'intestino e si diffonda attraverso il nervo vago al cervello, dove distrugge le cellule della dopamina.
Da allora, una serie di studi ha trovato prove a sostegno della teoria di Braak, ma fino al lavoro più recente non c'erano stati modelli animali convincenti.
Nel nuovo studio, Dawson e colleghi hanno progettato un modello murino per dimostrare la teoria di Braak.
I muscoli dell'intestino sono ricchi di connessioni con il nervo vago. Quindi, il team ha iniettato fibrille preformate di alfa-sinucleina in punti dei muscoli intestinali dei topi ricchi di connessioni del nervo vago.
I ricercatori osservano che il successo degli esperimenti dipendeva non solo dall'ottimizzazione del sito di iniezione, ma anche dall'ottenimento della giusta dimensione e quantità di fibrille.
"Quando gli esperimenti iniziali hanno iniziato a funzionare, siamo rimasti completamente sbalorditi", dice Dawson, aggiungendo che "Ora è abbastanza normale per il nostro team di ricerca".
Tracciamento fase per fase dell'alfa-sinucleina
Il team ha osservato che ci è voluto circa 1 mese perché la proteina tossica si diffondesse dal sito di iniezione all'inizio del tronco cerebrale.
Altri 2 mesi dopo, la proteina tossica era arrivata non solo nella parte del cervello che soccombe al morbo di Parkinson - la substantia nigra pars compacta - ma anche in altre regioni, come l'amigdala, l'ipotalamo e la corteccia prefrontale.
Entro 7 mesi dalle iniezioni intestinali, l'alfa-sinucleina che causava la malattia era arrivata anche oltre ed era penetrata anche nell'ippocampo, nello striato e nel bulbo olfattivo.
Il team ha visto come, in questi mesi, c'è stata anche una significativa perdita di cellule dopaminergiche nella substantia nigra pars compacta e nello striato.
In seguito alle iniezioni intestinali delle fibrille preformate di alfa-sinucleina, i topi hanno anche sviluppato i classici sintomi motori del morbo di Parkinson. Hanno anche sviluppato sintomi non motori, tra cui depressione, perdita dell'olfatto e problemi con la memoria e l'apprendimento.
I ricercatori hanno anche eseguito la stessa procedura nei topi con fibre del nervo vago recise. Nessuno di questi topi ha mostrato i segni e i sintomi della malattia di Parkinson esibiti da quelli con nervi vago intatti, come la morte delle cellule nervose e problemi con la funzione motoria e non motoria.
Supporto per la teoria di Braak
I ricercatori concludono che i risultati supportano l'ipotesi di Braak sullo sviluppo del morbo di Parkinson.
Sebbene i risultati degli studi sui topi non significano necessariamente che lo stesso sia vero per gli esseri umani, il team indica prove che suggeriscono che, in questo caso, potrebbero esserlo.
Studi sull'uomo sui trattamenti dell'ulcera in cui i chirurghi rimuovono parte del nervo vago suggeriscono che potrebbe ridurre il rischio di sviluppare il morbo di Parkinson.
Dawson evidenzia tre implicazioni dello studio. Il primo è che si aspetta che "galvanizzi gli studi futuri che esplorano la connessione intestino-cervello".
La seconda implicazione dello studio che Dawson prevede è che potrebbe portare a ulteriori ricerche sui fattori - come infezioni e particolari molecole - che potrebbero innescare la propagazione di forme tossiche di alfa-sinucleina.
E la terza implicazione è che un nuovo modo di trattare il morbo di Parkinson potrebbe risiedere nell'impedire che forme patologiche, o che causano malattie, di alfa-sinucleina si diffondano dall'intestino al cervello.
I pazienti con alfa-sinucleina patologica nel tratto gastrointestinale sarebbero candidati ideali per futuri studi neuroprotettivi.
Prof. Ted M. Dawson
