Parkinsons: Kostforbindelse flytter giftigt protein fra tarm til hjerne
En nylig undersøgelse af rotter afslører, at et nu forbudt herbicid og et almindeligt fødevareafledt kemikalie kan arbejde sammen for at producere symptomer svarende til dem, der er til stede i Parkinsons sygdom.
Parkinsons sygdom er en neurodegenerativ tilstand.
Hjerneceller i substantia nigra - en region, der er afgørende for motorisk kontrol - nedbrydes langsomt.
De mest almindelige Parkinsons symptomer er stivhed og rysten.
Andre symptomer inkluderer nogle andre fysiske ændringer og nogle psykologiske problemer.
Tilstanden er mest almindelig hos ældre voksne. Derfor, da befolkningen bliver ældre, vil Parkinsons sandsynligvis blive et endnu større problem.
Til dato er der imidlertid ingen kur og ingen måde at forhindre sygdommen i at udvikle sig på.
Et protein kaldet alfa-synuclein spiller en central rolle i Parkinsons; den klumper sammen for at udgøre en del af større strukturer kaldet Lewy-kroppe. Disse ser ud til at dræbe hjerneceller.
Paraquat og Parkinsons risiko
Forskere ved stadig ikke nøjagtigt, hvorfor Parkinsons sygdom forekommer hos nogle mennesker, men ikke andre, men de er overbeviste om, at både gener og miljø er involveret.
En potentiel risikofaktor, der har skabt debat, er eksponering for et herbicid kaldet paraquat. Når de blev brugt meget, forbød USA det i 2007.
Eksperimenter har vist, at indgivelse af paraquat kan forårsage Parkinsons-lignende symptomer eller Parkinsonisme hos gnavere. Imidlertid er niveauerne af pesticid, som forskerne brugte i disse eksperimenter, langt over, hvad et menneske nogensinde ville opleve i virkeligheden.
For nylig ønskede forskere ved Penn State College of Medicine i Hershey at finde ud af, om kontakt med paraquat eller ej - ved realistiske eksponeringsniveauer - faktisk kunne øge risikoen for at udvikle Parkinsons sygdom.
Forskerne ønskede at forstå nøjagtigt, hvordan dette kemikalie kunne rejse fra maven for at påvirke proteinopbygningen i hjernen. De har nu offentliggjort deres resultater i tidsskriftet NPJ Parkinsons sygdom.
Begynder i tarmen
Specifikt var forskerne interesserede i at teste teorien om, at paraquat en gang i maven får alfa-synuclein til at blive foldet forkert og derefter hjælper det med at rejse til hjernen.
Forskere mener, at alfa-synuclein løber langs vagusnerven, som selv løber mellem maven og hjernen. Faktisk har nylige undersøgelser vist, at vagusnerven har en direkte forbindelse med substantia nigra, hvilket gør den til en hovedmistænkt for Parkinsons sygdom.
Denne direkte forbindelse hjælper også med at forklare, hvorfor fordøjelsesproblemer ofte går forud for de motoriske symptomer på Parkinsons med flere år.
For at undersøge fodrede forskerne rotter med små doser paraquat i 7 dage. De fodrede dem også lektiner, som er sukkerbindende proteiner, der findes i fødevarer som rå grøntsager, æg og korn.
Producenter af nogle typer medicin bruger også lectiner; de fungerer som chaperoner og hjælper med at levere stoffer til hjernen eller maven. Tidligere har forskere vist en sammenhæng mellem at tage stoffer, der indeholder lektin, og at udvikle Parkinsonisme. De har dog endnu ikke bevist en årsagssammenhæng.
Efterforskerne mener, at lektiner kan danne forbindelsen mellem paraquat og Parkinsons.
Efter det 7-dages forsøg ventede holdet yderligere 14 dage, før dyrene blev testet. Forskerne vurderede derefter motorisk funktion og ledte efter andre markører for Parkinsons. Som forventet identificerede de Parkinsons-relaterede ændringer.
For at kontrollere deres fund udforskede forskerne yderligere.
”Vi administrerede levodopa, som er en almindelig medicin mod Parkinsons sygdom. Vi så en tilbagevenden til næsten normale typer af motoriske reaktioner, hvilket var en klar indikation af, at vi kiggede på en slags Parkinsonisme. ”
Seniorstudieforfatter Prof. Alberto Travagli
Vagusnervens rolle
I en anden del af undersøgelsen afbrød holdet vagusnerven fra maven hos nogle rotter, inden de begyndte den 7-dages intervention.
Disse dyr udviklede ikke parkinsonisme, hvilket viser, at vagusnerven er den sandsynlige rute, som den forkert foldede alfa-synuclein går.
Som studieforfatter forklarer professor Thyagarajan Subramanian:
“Vi var i stand til at demonstrere, at hvis du har oral paraquateksponering, selv ved meget lave niveauer, og du også indtager lektiner [...], kan det potentielt udløse dannelsen af dette protein - alfa-synuclein - i tarmen. Når den er dannet, kan den rejse op ad vagusnerven og til den del af hjernen, der udløser starten på Parkinsons sygdom. ”
Denne serie eksperimenter demonstrerer, hvordan samspillet mellem to indtagne forbindelser kan konspirere for at skabe og derefter transportere giftige proteinstrukturer fra tarmen til hjernen.
I fremtiden planlægger forskerne at undersøge, om visse diætmodifikationer eller lægemidler måske er i stand til at forstyrre produktionen af alfa-synuclein eller proteinets rejse fra tarmen til hjernen.
