Wie eine Darminfektion Parkinson auslösen könnte
In den letzten Jahren haben sich Forscher zunehmend für den Zusammenhang zwischen dem Immunsystem und der Parkinson-Krankheit interessiert. Anhand eines Mausmodells untersuchten Wissenschaftler kürzlich die mögliche Rolle einer bakteriellen Darminfektion.
Die Parkinson-Krankheit entwickelt sich aufgrund des langsamen Abbaus von Dopamin-produzierenden Neuronen in einem Teil des Gehirns, der Substantia Nigra.
Diese Region des Gehirns spielt eine wichtige Rolle bei der Bewegung, daher gehören zu den Symptomen Zittern, Zittern und Starrheit.
Der Hauptrisikofaktor für Parkinson ist das Alter, und da die Bevölkerung in den USA langsam altert, wächst die Zahl der Fälle stetig.
Einige glauben, dass wir uns einer Parkinson-Pandemie nähern; Weltweit hat sich die Zahl der Parkinson-Fälle zwischen 1990 und 2015 auf mehr als 6 Millionen verdoppelt.
Einige sagen voraus, dass sich die Zahl bis 2040 wieder auf 12 Millionen verdoppeln wird.
Obwohl Forscher die Krankheit seit Jahrzehnten untersuchen, haben sie immer noch viele Fragen darüber, wie und warum Gehirnzellen zerstört werden.
Parkinson und das Immunsystem
In jüngerer Zeit sind Verbindungen zwischen dem Immunsystem und Parkinson in den Vordergrund gerückt. Es gibt langsam Anzeichen dafür, dass Parkinson eine Autoimmunkomponente haben könnte.
Autoimmunerkrankungen sind Zustände, bei denen das Immunsystem eines Menschen die Körperzellen für Krankheitserreger verwirrt und zerstört.
Eine aktuelle Studie, veröffentlicht in Naturtestet diese Theorie weiter; Die Forscher stammen von der Université de Montréal, dem Montreal Neurological Institute und der McGill University in Kanada.
Rund 10 Prozent der Parkinson-Fälle sind auf Mutationen in Genen zurückzuführen, die für die Proteine PINK1 und Parkin kodieren, die eine Rolle bei der Beseitigung beschädigter Mitochondrien spielen.
Personen, die diese Mutationen tragen, entwickeln mit größerer Wahrscheinlichkeit Parkinson in einem früheren Alter - vor dem Alter von 50 Jahren.
Wenn Wissenschaftler diese Gene aus Mäusen schlagen, entwickeln die Mäuse jedoch keine Parkinson-Krankheit oder ähnliche Symptome. Warum diese Knock-out-Mäuse gegen Parkinson immun sind, haben Forscher in den Schatten gestellt.
Laut den Autoren bedeutet dies, dass "andere Faktoren als der Funktionsverlust dieser Proteine wahrscheinlich erforderlich sind, um Parkinson auszulösen". Sie machten sich daran, diese anderen Faktoren zu identifizieren.
Die Punkte verbinden
Die Autoren wollten weitere Hinweise darauf finden, dass ein Zusammenhang zwischen PINK1- und Parkin-Proteinen, Mitochondrien, dem Immunsystem und Parkinson besteht.
Sie glauben, dass Knock-out-Mäuse keine Parkinson-Krankheit entwickeln, weil die Forscher sie aufgezogen haben. Die in diesen Studien verwendeten Mäuse sind typischerweise keimfrei, was bedeutet, dass sie nie auf Bakterien gestoßen sind.
Um diese Hypothese zu testen, infizierten sie junge Mäuse, denen PINK1 und Parkin fehlten Escherichia coli. Dies verursachte bei den Mäusen leichte Darmsymptome.
Wie erwartet löste die Infektion im frühen Leben das Auftreten von Parkinson-ähnlichen motorischen Symptomen aus, als sie älter wurden. Die Wissenschaftler identifizierten auch einen Verlust von dopaminergen Neuronen in ihrem Gehirn.
Als die Wissenschaftler den Mäusen L-DOPA gaben - ein Medikament zur Behandlung der Parkinson-Symptome - besserten sich ihre Symptome, was darauf schließen lässt, dass der Zustand Ähnlichkeiten mit dem menschlichen Zustand aufweist.
Bei Mäusen mit normalen Versionen von PINK1 und Parkin geht das Immunsystem angemessen mit Krankheitserregern um. Die Autoren glauben jedoch, dass bei Tieren ohne Parkinson-verwandte Gene die Darminfektion eine abnormale Immunantwort auslöst, die gesunde Zellen überrollt und angreift.
Eine komplexe Geschichte
Die neuen Erkenntnisse bauen auf früheren Arbeiten derselben Forschergruppe auf, die eine Beziehung zwischen Genen, Mitochondrien und dem Immunsystem zeigten.
In der vorherigen Studie haben sie gezeigt, dass PINK1 und Parkin einen auf Mitochondrien basierenden Signalweg unterdrücken, der eine Immunantwort auf Entzündungen fördert. Sie schließen daraus, dass bei Personen ohne funktionierende Kopien von PINK1 und Parkin die Immunantwort möglicherweise überlaufen und unvermindert anhalten kann.
In ihrer neuesten Studie identifizierten die Wissenschaftler T-Lymphozyten, die auf Wirtsgewebe im Gehirn der Mäuse reagierten. Als sie diese Zellen in einer Kulturschale testeten, griffen die Zellen gesunde Neuronen an. Die Autoren geben an, dass:
"Diese Daten […] liefern ein pathophysiologisches Modell, bei dem eine Darminfektion als auslösendes Ereignis bei der Parkinson-Krankheit wirkt und die Relevanz der Darm-Gehirn-Achse für die Krankheit hervorhebt."
Im klassischen Modell der Parkinson-Krankheit sterben dopaminerge Neuronen ab, weil sich in den Zellen toxische Proteine ansammeln. Diese Studie legt jedoch nahe, dass eine übereifrige Immunantwort, die Jahre zuvor ausgelöst worden sein könnte, die Zellen zerstört.
Diese Studie kommt nicht zu dem Schluss, dass alle Fälle von Parkinson autoimmun sind, aber die Ergebnisse deuten darauf hin, dass das Immunsystem eine Rolle spielt.
Natürlich wurde diese Arbeit in einem Mausmodell durchgeführt, daher gibt es keine Garantie dafür, dass sich die Ergebnisse auf den Menschen beziehen. Außerdem haben nicht alle Menschen mit Parkinson-Krankheit Mutationen in den Genen, die für PINK1 und Parkin kodieren. Daher ist nicht klar, ob in allen Fällen ähnliche Mechanismen beteiligt sind.
Es wird einige Zeit dauern, bis Parkinson alle seine Geheimnisse preisgibt, aber es scheint, dass die Geschichte ein Zusammenspiel zwischen dem Immunsystem, der Genetik, den Mitochondrien und dem Gehirn beinhalten wird.
