Hoe een darminfectie Parkinson kan veroorzaken

De afgelopen jaren zijn onderzoekers steeds meer geïnteresseerd geraakt in het verband tussen het immuunsysteem en de ziekte van Parkinson. Met behulp van een muismodel hebben wetenschappers onlangs de mogelijke rol van een bacteriële darminfectie onderzocht.

Een recente studie onderzoekt hoe een darminfectie de ziekte van Parkinson kan veroorzaken.

De ziekte van Parkinson ontstaat door de langzame uitputting van dopamine-producerende neuronen in een deel van de hersenen dat de substantia nigra wordt genoemd.

Dit deel van de hersenen speelt een belangrijke rol bij beweging, dus symptomen zijn onder meer trillen, trillen en stijfheid.

De belangrijkste risicofactor voor de ziekte van Parkinson is leeftijd en aangezien de bevolking van de Verenigde Staten langzaam veroudert, groeit het aantal gevallen gestaag.

Sommigen geloven dat we een pandemie van Parkinson naderen; wereldwijd is het aantal gevallen van Parkinson tussen 1990 en 2015 verdubbeld tot meer dan 6 miljoen.

Sommigen voorspellen dat het aantal tegen 2040 opnieuw zal verdubbelen tot 12 miljoen.

Hoewel onderzoekers de ziekte al tientallen jaren bestuderen, hebben ze nog steeds veel vragen over hoe en waarom hersencellen worden vernietigd.

Parkinson en het immuunsysteem

Meer recentelijk zijn de verbanden tussen het immuunsysteem en de ziekte van Parkinson naar voren gekomen. Het bewijs neemt langzaam toe dat Parkinson een auto-immuuncomponent kan hebben.

Auto-immuunziekten zijn aandoeningen waarbij het immuunsysteem van een persoon de cellen van het lichaam verwart met ziekteverwekkers en deze vernietigt.

Een recente studie, gepubliceerd in Natuur, toetst deze theorie verder; de onderzoekers zijn afkomstig van de Université de Montréal, het Montreal Neurological Institute en McGill University, allemaal in Canada.

Ongeveer 10 procent van de gevallen van Parkinson is te wijten aan mutaties in genen die coderen voor de eiwitten PINK1 en Parkin, die een rol spelen bij het opruimen van beschadigde mitochondriën.

Personen die deze mutaties dragen, hebben een grotere kans om de ziekte van Parkinson op jongere leeftijd te ontwikkelen - vóór de leeftijd van 50 jaar.

Wanneer wetenschappers deze genen echter uit muizen slaan, ontwikkelen de muizen de ziekte van Parkinson of vergelijkbare symptomen. Waarom deze knock-out muizen immuun zijn voor de ziekte van Parkinson, heeft onderzoekers verbaasd.

Volgens de auteurs betekent dit dat "andere factoren dan het functieverlies van deze eiwitten waarschijnlijk nodig zijn om de ziekte van Parkinson te activeren". Ze gingen op zoek naar deze andere factoren.

Deelnemen aan de punten

De auteurs wilden verder bewijs vinden dat er een verband bestaat tussen PINK1- en Parkine-eiwitten, mitochondriën, het immuunsysteem en Parkinson.

Ze geloven dat knock-outmuizen geen Parkinson ontwikkelen vanwege de manier waarop de onderzoekers ze hebben grootgebracht. De muizen die in deze onderzoeken worden gebruikt, zijn doorgaans kiemvrij, wat betekent dat ze nog nooit bacteriën zijn tegengekomen.

Om deze hypothese te testen, infecteerden ze dus jonge muizen die geen PINK1 en Parkin hadden Escherichia coli​Dit veroorzaakte milde darmklachten bij de muizen.

Zoals verwacht veroorzaakte de vroege infectie het optreden van Parkinson-achtige motorische symptomen naarmate ze ouder werden. De wetenschappers identificeerden ook een verlies van dopaminerge neuronen in hun hersenen.

Toen de wetenschappers de muizen L-DOPA gaven - een medicijn dat wordt gebruikt om de symptomen van Parkinson te behandelen - verbeterden hun symptomen, waarbij werd geconcludeerd dat de aandoening overeenkomsten vertoont met de menselijke conditie.

Bij muizen met normale versies van PINK1 en Parkin, behandelt het immuunsysteem pathogenen op gepaste wijze. De auteurs zijn echter van mening dat bij dieren zonder de Parkinson-gerelateerde genen de darminfectie een abnormale immuunrespons teweegbrengt die de gezonde cellen overspoelt en aanvalt.

Een complex verhaal

De nieuwe bevindingen bouwen voort op eerder werk van dezelfde groep onderzoekers die een verband aantoonden tussen genen, mitochondriën en het immuunsysteem.

In de vorige studie toonden ze aan dat PINK1 en Parkin een op mitochondriën gebaseerde route onderdrukken die een immuunrespons op ontstekingen bevordert. Ze concluderen dat bij personen zonder functionerende kopieën van PINK1 en Parkin, de immuunrespons kan overslaan en onverminderd doorgaat.

In hun laatste studie identificeerden de wetenschappers T-lymfocyten die reageerden op gastheerweefsels in de hersenen van de muizen. Toen ze deze cellen in een kweekschaal testten, vielen de cellen gezonde neuronen aan. De auteurs stellen dat:

"Deze gegevens [...] bieden een pathofysiologisch model waarin darminfectie werkt als een triggergebeurtenis bij de ziekte van Parkinson, wat de relevantie van de darm-hersenas bij de ziekte benadrukt."

In het klassieke model van de ziekte van Parkinson sterven dopaminerge neuronen af ​​doordat giftige eiwitten zich ophopen in de cellen. Deze studie suggereert echter dat een overijverige immuunrespons die jaren eerder zou kunnen zijn opgewekt, de cellen vernietigt.

Deze studie concludeert niet dat alle gevallen van de ziekte van Parkinson auto-immuun zijn, maar de resultaten impliceren wel dat er een rol is weggelegd voor het immuunsysteem.

Dit werk is natuurlijk uitgevoerd in een muismodel, dus er is geen garantie dat de bevindingen betrekking zullen hebben op mensen. Bovendien hebben niet alle mensen met de ziekte van Parkinson mutaties in de genen die coderen voor PINK1 en Parkin, dus het is niet duidelijk of in alle gevallen vergelijkbare mechanismen een rol spelen.

Het zal enige tijd duren voordat Parkinson al zijn geheimen prijsgeeft, maar het lijkt erop dat het verhaal een wisselwerking zal hebben tussen het immuunsysteem, de genetica, mitochondriën en de hersenen.