Путешествие альфа-синуклеина

Альфа-синуклеин за месяц добрался из кишечника в мозг мышей

Полина Лосева, «Чердак»

Одна из гипотез о происхождении болезни Паркинсона предполагает, что патологические белки, которые считаются двигателем нейродегенерации, попадают в мозг из пищеварительной системы. Новая работа американских ученых подтвердила, что это возможно: уже через месяц после инъекции в стенку кишечника белки достигли мозга. «Лестницей» для них послужил блуждающий нерв, передающий мозгу сигналы о работе внутренних органов.

В 2003 году исследователи, составлявшие хронологию развития болезни Паркинсона, заметили, что первые повреждения в мозге возникают в отделах, связанных с обонянием и обработкой сигналов от кишечника. Это позволило им выдвинуть инфекционную теорию происхождения этой болезни: возбудитель либо вдыхается – и действует на обонятельные рецепторы в носу, либо проглатывается – и действует на чувствительные клетки в стенке кишечника. Через клетки-посредники патоген влияет на нейроны, и в них образуются скопления альфа-синуклеина, белка, который разрушает нервную ткань и сбивается в тельца Леви – их можно обнаружить в мозге любого больного паркинсонизмом. Альфа-синуклеин распространяется как прион: неправильно свернутые белки заставляют сворачиваться и слипаться здоровые белки (т.е. конвертируя и их в прионы), фактически вызывая белковую эпидемию в ткани. По поврежденным нейронам альфа-синуклеин распространяется дальше, из носа – по обонятельному нерву, из кишечника – по блуждающему, достигая в конце концов мозга и вызывая всем известные симптомы болезни Паркинсона: вначале нарушения моторики, затем деменцию.

Группа американских ученых поставила эксперимент, подтверждающий действительную возможность подобного сценария. Они ввели мышам альфа-синуклеиновые нити (образованные из слипшихся белков) в мышечную оболочку двенадцатиперстной кишки, которая густо оплетена отростками блуждающего нерва. Это не первый подобный эксперимент, но в предыдущих альфа-синуклеин не распространялся по мозгу. По мнению авторов статьи, дело было в низких концентрациях или неправильно выбранном месте инъекции – например, их предшественники кололи альфа-синуклеин в толстую кишку, где иннервация гораздо хуже. 

Статья Kim et al. Transneuronal Propagation of Pathologic α-Synuclein from the Gut to the Brain Models Parkinson’s Disease опубликована в журнале Neuron.

В этом эксперименте альфа-синуклеин из двенадцатиперстной кишки за месяц достиг продолговатого мозга – первой «станции» на «въезде» в головной мозг. Через три месяца белок-вредитель прибыл в средний мозг и миндалину (часть больших полушарий, отвечающую среди прочего за эмоции), через семь месяцев дотянулся до гиппокампа, обонятельной луковицы и префронтальной коры (передняя часть лобных долей). Вслед за этим у мышей появился весь спектр классических симптомов: моторных, когнитивных и поведенческих.

Количество дофамина в полосатом теле мыши, которой вводили патологический альфа-синуклеин (справа) и животного контрольной группы.

Чтобы подтвердить, что для путешествия альфа-синуклеина необходим проводник, исследователи перерезали части испытуемых животных блуждающий нерв. Связь мозга с кишечником при этом действительно оборвалась: в условиях нехватки пищи мозг не производил грелин, «гормон голода», мыши хуже ели и набирали вес. Однако  после введения альфа-синуклеина никаких симптомов болезни Паркинсона у них не появилось даже спустя семь месяцев наблюдений.

У человека и раньше наблюдали похожий эффект: пациенты, прошедшие через полное или частичное рассечение блуждающего нерва (для снижения выделения кислоты в желудке, например), реже заболевали болезнью Паркинсона, чем среднестатистические люди. 

Тем не менее, авторы исследования призывают не проводить на людях подобных операций в профилактических целях. По их мнению, ценность проведенной ими работы в другом: если механизм передачи болезни Паркинсона из кишечника в мозг подтвердится, то это даст медикам возможность «засечь» альфа-синуклеин на ранних стадиях миграции и предотвратить его распространение или вовремя начать терапию.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru