Parkinsons: Kostholdsforbindelse flytter giftig protein fra tarm til hjerne
En nylig studie på rotter avslører at et nå forbudt ugressmiddel og et vanlig kjemisk avledet kjemikalie kan fungere sammen for å produsere symptomer som ligner på de som er tilstede i Parkinsons sykdom.
Parkinsons sykdom er en nevrodegenerativ tilstand.
Hjerneceller i substantia nigra - en region som er viktig for motorisk kontroll - brytes sakte ned.
De vanligste Parkinsons symptomene er stivhet og skjelving.
Andre symptomer inkluderer noen andre fysiske endringer og noen psykologiske problemer.
Tilstanden er vanligst hos eldre voksne. Når befolkningen blir eldre, vil derfor Parkinsons sannsynligvis bli et enda større problem.
Til dags dato er det imidlertid ingen kur og ingen måte å forhindre at sykdommen utvikler seg.
Et protein kalt alfa-synuclein spiller en sentral rolle i Parkinsons; den klumper seg sammen for å utgjøre en del av større strukturer som kalles Lewy-kropper. Disse ser ut til å drepe hjerneceller.
Paraquat og Parkinsons risiko
Forskere vet fortsatt ikke nøyaktig hvorfor Parkinsons sykdom forekommer hos noen mennesker, men ikke andre, men de er sikre på at både gener og miljø er involvert.
En potensiell risikofaktor som har utløst debatt er eksponering for et herbicid kalt paraquat. En gang mye brukt, forbød USA det i 2007.
Eksperimenter har vist at administrering av parakvat kan forårsake Parkinsons-lignende symptomer, eller Parkinsonisme, hos gnagere. Imidlertid er nivåene av plantevernmidler forskerne brukte i disse eksperimentene langt over hva et menneske noensinne ville oppleve i virkeligheten.
Nylig ønsket forskere ved Penn State College of Medicine i Hershey å finne ut om kontakt med paraquat - på realistiske nivåer av eksponering - faktisk kunne øke risikoen for å utvikle Parkinsons sykdom.
Forskerne ønsket å forstå nøyaktig hvordan dette kjemikaliet kunne reise fra magen for å påvirke proteinoppbygging i hjernen. De har nå publisert resultatene i tidsskriftet NPJ Parkinsons sykdom.
Begynner i tarmen
Spesielt var forskerne interessert i å teste teorien om at parakvat, en gang i magen, får alfa-synuklein til å bli feilfoldet og deretter hjelper det å reise til hjernen.
Forskere mener at alfa-synuclein går langs vagusnerven, som i seg selv går mellom magen og hjernen. Faktisk har nylige studier vist at vagusnerven har en direkte forbindelse med substantia nigra, noe som gjør den til en hovedmistenkt for Parkinsons sykdom.
Denne direkte lenken hjelper også med å forklare hvorfor fordøyelsesproblemer ofte går foran motoriske symptomer på Parkinsons i flere år.
For å undersøke matet forskerne rotter med små doser parakvat i 7 dager. De matet dem også lektiner, som er sukkerbindende proteiner som er tilstede i matvarer som rå grønnsaker, egg og korn.
Produsenter av noen typer medisiner bruker også lektiner; de fungerer som chaperones, hjelper med å levere medisiner til hjernen eller magen. Tidligere har forskere vist en sammenheng mellom å ta medisiner som inneholder lektin og å utvikle parkinsonisme. Imidlertid har de ennå ikke bevist en årsakssammenheng.
Etterforskerne mener at lektiner kan danne koblingen mellom parakvat og Parkinsons.
Etter den 7-dagers prøven ventet teamet ytterligere 14 dager før de testet dyrene. Forskerne vurderte deretter motorfunksjonen og lette etter andre markører for Parkinsons. Som forventet identifiserte de Parkinsons-relaterte endringer.
For å sjekke funnene utforsket forskerne videre.
“Vi administrerte levodopa, som er en vanlig medisin mot Parkinsons sykdom. Vi så tilbake til nesten normale typer motorresponser, noe som var en klar indikasjon på at vi så på en slags parkinsonisme. ”
Senior studieforfatter Prof. Alberto Travagli
Rollen til vagusnerven
I en annen del av studien koblet teamet ut vagusnerven fra magen til noen rotter før den 7-dagers intervensjonen begynte.
Disse dyrene utviklet ikke parkinsonisme, noe som demonstrerte at vagusnerven er den sannsynlige ruten den feilfoldede alfa-synuclein tar.
Som studieforfatter forklarer professor Thyagarajan Subramanian:
"Vi klarte å demonstrere at hvis du har oral parakvateksponering, selv på svært lave nivåer, og du også spiser lektiner [...], kan det potensielt utløse dannelsen av dette proteinet - alfa-synuclein - i tarmen. Når den er dannet, kan den bevege seg opp vagusnerven og til den delen av hjernen som utløser starten på Parkinsons sykdom.
Denne serien av eksperimenter demonstrerer hvordan samspillet mellom to inntatte forbindelser kan konspirere for å skape og deretter transportere giftige proteinstrukturer fra tarmen til hjernen.
I fremtiden planlegger forskerne å undersøke om visse kostholdsmodifikasjoner eller medisiner kan være i stand til å forstyrre produksjonen av alfa-synuklein eller proteinets reise fra tarmen til hjernen.
