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# Biología # Neurociencia

Los Enlaces Ocultos de la Enfermedad de Parkinson

Descubre cómo la salud intestinal influye en la enfermedad de Parkinson y en la función cerebral en general.

Sriparna Mukherjee, Vladimir Grouza, Alex Tchung, Amandine Even, Moein Yaqubi, Marius Tuznik, Tyler Canon, Sherilyn Junelle Recinto, Christina Gavino, Marie-Josée Bourque, Heidi McBride, Michel Desjardins, Samantha Gruenheid, Jo Anne Stratton, David A. Rudko, Louis-Eric Trudeau

― 8 minilectura


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La Enfermedad de Parkinson (EP) es un trastorno neurológico común que afecta a millones de personas en todo el mundo. No se trata solo de manos temblorosas y movimientos lentos; es una condición que se vuelve más complicada a medida que aprendemos más sobre ella. Los científicos están empezando a darse cuenta de que la EP no solo sucede en el cerebro, también puede involucrar otras partes del cuerpo, sobre todo el intestino.

¿Qué es la enfermedad de Parkinson?

La enfermedad de Parkinson es un trastorno progresivo que afecta principalmente el movimiento. Ocurre cuando las células nerviosas en el cerebro, especialmente las que producen dopamina (un químico que ayuda a controlar el movimiento), empiezan a descomponerse y morir. Esto lleva a síntomas como temblores, rigidez y dificultades con el equilibrio.

Pero aquí está el giro: la EP no es solo un problema del cerebro. Estudios recientes señalan que la enfermedad podría comenzar en otras partes del cuerpo, como el intestino. ¡Sí, así es! La barriga podría ser donde todo empieza. Resulta que hay una conexión entre nuestra salud intestinal y nuestra salud cerebral, ¿quién sabía que nuestros estómagos tienen tanto que decir sobre cómo nos movemos?

El conocimiento creciente de la EP

Durante muchos años, se pensó que la EP era una enfermedad que solo afectaba a las células del cerebro. Sin embargo, los investigadores ahora entienden que es más complicada. Las personas con Parkinson no solo pierden estas neuronas productoras de dopamina, sino que también experimentan problemas en otros sistemas del cuerpo. Esto incluye daño al intestino, cambios en el Sistema Inmunológico e incluso problemas con la producción de energía en las células.

Los investigadores también han descubierto que una proteína llamada alfa-sinucleína juega un papel importante en la enfermedad. Esta proteína, que tiende a agruparse en los cerebros de personas con EP, también se puede encontrar en el intestino, la piel y el corazón. ¡Imagina tener un colado que aparece en todos tus lugares favoritos!

Una bacteria hambrienta y su papel

Una cosa interesante que los investigadores están analizando es el impacto de las Bacterias intestinales en la EP. Estudios han mostrado que las personas con EP tienen diferentes tipos de bacterias en sus intestinos en comparación con personas sanas. Algunas bacterias parecen estar menos presentes, mientras que otras son más abundantes. ¡Piensa en esto como una fiesta bacteriana donde faltan algunos invitados!

Por ejemplo, los investigadores han notado una caída en el grupo de bacterias llamado Prevotellaceae y un aumento en Enterobacteriaceae entre los pacientes con EP. Así que es posible que un ambiente intestinal alterado pueda contribuir a la caída del sistema nervioso.

Pero espera, ¡hay más! Parece que ciertas infecciones bacterianas podrían incluso aumentar el riesgo de desarrollar la enfermedad de Parkinson. Un problemón en particular, Helicobacter pylori, se sabe que invade el estómago y se ha vinculado a un mayor riesgo de EP. ¡La trama se complica!

La conexión intestino-cerebro

La idea de que lo que pasa en nuestro intestino puede afectar nuestro cerebro ha dado origen a la frase “el eje intestino-cerebro”. Esta conexión sugiere que no solo nuestro intestino tiene voz en nuestra digestión, sino que también podría influir en nuestro ánimo, nuestro movimiento e incluso en la progresión de enfermedades como el Parkinson.

Cuando las malas bacterias se apoderan, pueden arruinar el revestimiento intestinal, llevando a lo que se llama "intestino permeable". Esta condición permite que cosas malas entren en el torrente sanguíneo y potencialmente desencadene Inflamación en el cuerpo, incluido el cerebro. Es como tener un invitado no deseado colándose en tu casa por la puerta trasera, ¡uno que podría comenzar una fiesta salvaje!

El papel de la inflamación

La inflamación, una palabra elegante para la respuesta del cuerpo a una lesión o irritación, parece ser un tema candente en el estudio de la EP. Cuando aparecen infecciones o sustancias dañinas, el sistema inmunológico entra en acción. Sin embargo, si el cuerpo permanece inflamado durante demasiado tiempo, puede hacer más daño que bien.

Los estudios han indicado que las infecciones bacterianas podrían alertar al sistema inmunológico, lo que potencialmente lleva a una inflamación crónica. Esto podría contribuir a los problemas del cerebro con el tiempo, relacionándose con el desarrollo de Parkinson. ¡Es como mantener un fuego encendido cuando realmente solo querías una fogata acogedora!

Estudios en animales traen nuevos conocimientos

Para entender mejor cómo funcionan estos procesos, los científicos suelen estudiar animales, como ratones. En experimentos recientes, los investigadores infectaron ratones con una bacteria llamada Citrobacter rodentium. Esta bacteria es un modelo de lo que ocurre en infecciones intestinales y permite a los científicos explorar los efectos de la salud intestinal en la función cerebral.

Cuando observaron a los ratones infectados con Citrobacter, notaron cambios significativos en sus intestinos y cerebros con el tiempo. Los ratones infectados mostraron un aumento de inflamación y cambios en sus bacterias intestinales, lo que llevó a los científicos a cuestionar si estas infecciones podrían también impactar la salud del cerebro.

Curiosamente, la forma en que el sistema inmunológico respondió a la infección y los cambios resultantes en la salud intestinal podrían influir en la inflamación cerebral y la salud en general. Esto nos da algunas pistas sobre cómo la EP podría estar conectada a la salud intestinal.

Respuestas inmunitarias y su impacto

En su búsqueda de respuestas, los investigadores encontraron que tras una infección intestinal, el sistema inmunológico en los ratones respondió de manera robusta. Esta reacción incluyó un aumento en ciertas células inmunitarias y moléculas que promueven la inflamación. En términos simples, los sistemas inmunológicos de los ratones estaban en máxima alerta, como una alarma de fuego gritando por atención.

Lo que a los investigadores les pareció particularmente intrigante fue que en ratones que carecían de una proteína específica llamada Pink1, conocida por su papel en la producción de energía y protección contra el estrés celular, la respuesta inmune fue más intensa. Esto sugiere que Pink1 podría ayudar a regular cómo responde el sistema inmunológico a infecciones y podría jugar un papel en la EP, considerando que algunas formas genéticas de la EP involucran mutaciones en esta proteína.

La búsqueda de los eslabones perdidos

Entonces, ¿qué significa todo esto para aquellos de nosotros que intentamos entender la enfermedad de Parkinson? Significa que puede haber más de un camino que lleve a la enfermedad. Los investigadores están armando el rompecabezas, tratando de averiguar cómo interactúan los factores genéticos con los ambientales. Están mirando todo, desde las bacterias intestinales hasta las respuestas inmunitarias para ver cómo todas juegan un papel en el desarrollo de la EP.

Los resultados hasta ahora sugieren que hay una complicada red que conecta la salud intestinal de los individuos con el riesgo de desarrollar la enfermedad de Parkinson. Aunque puede que no sea una ruta sencilla, ciertamente nos da mucho en qué pensar.

Implicaciones para la prevención y el tratamiento

A medida que descubrimos más sobre las conexiones entre la salud intestinal y la EP, se abren posibles avenidas para la prevención y el tratamiento. Esto podría significar encontrar nuevas formas de apoyar la salud intestinal o incluso desarrollar tratamientos que puedan ayudar a proteger contra o frenar la progresión de la enfermedad de Parkinson.

Imagina un futuro donde cuidar tu intestino podría ser tan importante como hacer ejercicio y mantener una buena dieta para mantener tu cerebro sano. Es esperanzador y, seamos honestos, un poco gracioso pensar que comer bien podría ayudar a mantener tu cerebro en forma.

Conclusión

Si bien la enfermedad de Parkinson es una condición compleja y desafiante, la investigación continúa arrojando luz sobre varios factores que contribuyen a su desarrollo. Las relaciones entre las bacterias intestinales, la inflamación y las respuestas inmunitarias ofrecen perspectivas fascinantes sobre un trastorno que afecta a tantas vidas.

Al final del día, todo se trata de la interconexión de nuestros cuerpos. Así como debemos cuidar lo que ponemos en nuestros estómagos, también podríamos necesitar prestar atención a cómo todo esto afecta a nuestros cerebros. Así que, la próxima vez que pienses en qué comer, recuerda: ¡podrías estar tomando una decisión tanto para tu intestino como para tu cabeza!

Fuente original

Título: A single Citrobacter rodentium infection in Pink1 knockout and wild type mice leads to regional blood-brain-barrier perturbation and glial activation without dopamine neuron axon terminal loss

Resumen: A growing body of research supports the hypothesis of links between immune system activation and the development of Parkinsons disease (PD). A recent study revealed that repeated gastrointestinal infection with Citrobacter rodentium can lead to PD-like motor dysfunction in Pink1 knockout (KO) mice and immune cell entry in the brain. With the objective of better understanding the mechanisms leading to immune attack of the brain in this model, we evaluated the hypothesis that such mild infections are sufficient to increase blood brain barrier (BBB) permeability and cause brain inflammation. Pink1 wild-type (WT) and KO mice were infected with Citrobacter rodentium and at day 13 and 26 post infection, we conducted gadolinium-enhanced magnetic resonance imaging (MRI) to identify signs of BBB permeability changes. Quantification of MRI results provided evidence of increased blood-brain barrier permeability in both WT and Pink1 KO mice at 26 days after the infection in the striatum, dentate gyrus, somatosensory cortex, and thalamus. This was not accompanied by any change in global expression of tight-junction proteins or in markers of the integrity of the dopamine (DA) system in the striatum at both time points. However, chronic microglial activation was detected at day 26 post infection, accompanied by an elevation of the inflammatory mediators eotaxin, IFN{gamma}, CXCL9, IL-17 and MIP-2 in the striatum, accompanied by an elevation of IL-17 and CXCL1 in the serum of Pink1 KO mice. Neutrophil infiltration in the brain of infected mice was also noted at day 26 post infection, as revealed by immune cell profiling by flow cytometry. Finally, a bulk RNA-seq transcriptome analysis revealed that gene sets related to synaptic function were particularly influenced by the infection and that inflammation-related genes were upregulated by the infection in the Pink1 KO mice. Our results support the hypothesis that even after mild gastro-intestinal infection, increased BBB permeability could contribute to perturbations of brain homeostasis including altered expression of synaptic genes, increased microglial activation and the establishment of a chronic state of brain inflammation. Such perturbations could potentially act as a first hit for subsequent induction of PD pathology in the context of aging in genetically susceptible individuals. Author summaryWe hypothesize that immune system activation is linked to the development of Parkinsons disease (PD). Previously work revealed that repeated gastrointestinal infections with Citrobacter rodentium causes PD-like symptoms and immune cell invasion in the brain of Pink1 knockout (KO) mice. In the current study, we tested whether a single mild gut infection alters blood-brain barrier (BBB) permeability and causes brain inflammation. We infected Pink1 WT and KO mice with Citrobacter rodentium and used gadolinium-enhanced MRI to detect BBB permeability changes at 13- and 26-days post-infection. Results showed increased BBB permeability in specific brain regions at 26 days. While tight-junction and dopamine (DA)-related proteins remained unchanged, we observed altered expression of synaptic genes, chronic microglial activation, elevated inflammatory markers, and neutrophil infiltration in the brain. Our findings suggest that even mild gastrointestinal infections can increase BBB permeability, which could be permissive for immune cell entry into the brain and potentially interact with other mechanisms triggering PD pathophysiology, particularly in genetically susceptible individuals.

Autores: Sriparna Mukherjee, Vladimir Grouza, Alex Tchung, Amandine Even, Moein Yaqubi, Marius Tuznik, Tyler Canon, Sherilyn Junelle Recinto, Christina Gavino, Marie-Josée Bourque, Heidi McBride, Michel Desjardins, Samantha Gruenheid, Jo Anne Stratton, David A. Rudko, Louis-Eric Trudeau

Última actualización: 2024-12-24 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.24.630165

Fuente PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.24.630165.full.pdf

Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Cambios: Este resumen se ha elaborado con la ayuda de AI y puede contener imprecisiones. Para obtener información precisa, consulte los documentos originales enlazados aquí.

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