Nuevas ideas sobre la progresión de la enfermedad de Parkinson
La investigación descubre vínculos entre la salud intestinal y las respuestas inmunitarias en la enfermedad de Parkinson.
― 7 minilectura
Tabla de contenidos
- El papel de la Inflamación en la enfermedad de Parkinson
- La conexión entre la salud intestinal y la enfermedad de Parkinson
- Comprendiendo el papel del sistema inmunológico
- Estudiando cambios en las células inmunitarias
- La interacción entre células mieloides y células T
- Implicaciones de los hallazgos
- Direcciones futuras para la investigación
- Conclusión
- Fuente original
- Enlaces de referencia
La Enfermedad de Parkinson es un trastorno común que afecta a muchos adultos mayores. Es una enfermedad del cerebro que se empeora lentamente con el tiempo. Los primeros signos son a menudo síntomas no motores, como una reducción del sentido del olfato, estreñimiento, problemas para dormir y sentimientos de ansiedad. A medida que la enfermedad avanza, las personas pueden experimentar síntomas motores, que incluyen movimientos más lentos, temblores y rigidez. El principal problema en la enfermedad de Parkinson es la pérdida de células nerviosas específicas en una parte del cerebro llamada sustancia negra. La edad promedio cuando se diagnostica a las personas con Parkinson es de unos 66 años.
Inflamación en la enfermedad de Parkinson
El papel de laSe ha encontrado que la inflamación en el cuerpo es un factor importante que aumenta el riesgo de desarrollar la enfermedad de Parkinson. Investigaciones sugieren que muchos pacientes con Parkinson muestran signos de inflamación en sus cuerpos primero. Esta inflamación puede jugar un papel en las primeras etapas de la enfermedad. Sin embargo, aún no está claro cómo los genes asociados con la enfermedad de Parkinson se conectan con esta inflamación.
Un gen relacionado con el Parkinson es PINK1, que es importante para cómo las células manejan su energía. En personas con Parkinson, se cree que PINK1 es menos efectivo, lo que lleva a problemas para limpiar partes dañadas de las células, lo que puede contribuir a la muerte de las células nerviosas.
Curiosamente, PINK1 también tiene funciones que son separadas de su papel en la limpieza celular. Por ejemplo, nuestro equipo encontró que PINK1 puede controlar las respuestas inmunitarias. Cuando PINK1 falta, ciertas Células inmunitarias se vuelven más activas de una manera que podría causar problemas más tarde. Estas células inmunitarias incluso pueden aprender a reconocer partes de nuestras propias células como amenazas, lo que lleva a más problemas.
La conexión entre la salud intestinal y la enfermedad de Parkinson
Las investigaciones han demostrado que una infección en el intestino puede llevar a problemas que se parecen a los que se ven en la enfermedad de Parkinson. Por ejemplo, experimentos con ratones que carecían de PINK1 mostraron que cuando se infectaban con ciertas bacterias, desarrollaban síntomas similares al Parkinson. Esto sugiere que las infecciones en el intestino pueden desencadenar respuestas inmunitarias que podrían dañar el cerebro con el tiempo.
Curiosamente, encontramos que cuando estos ratones estaban infectados, tenían células inmunitarias que reconocían sus propias proteínas corporales como extranjeras. Esto podría significar que el sistema inmunológico está atacando erróneamente al cerebro, lo que podría explicar algunos de los síntomas de la enfermedad de Parkinson.
También descubrimos que cuanto más se infectaban estos ratones, peores se volvían los síntomas, insinuando que las infecciones continuas podrían acelerar el proceso de desarrollo del Parkinson.
Comprendiendo el papel del sistema inmunológico
El sistema inmunológico está diseñado para proteger al cuerpo de amenazas, pero a veces puede volverse hiperactivo o desviado. En ratones deficientes en PINK1, observamos que la respuesta inmunitaria está alterada incluso en las primeras etapas de la enfermedad. Ciertas células inmunitarias llamadas células T, que normalmente ayudan a defenderse contra infecciones, se encontraban en mayor número en los intestinos y parecían comportarse de una manera que podría causar daño.
Examinamos de cerca las células inmunitarias en estos ratones después de las infecciones. Quedó claro que sus células inmunitarias eran más agresivas y se estaban preparando para atacar las propias células del cuerpo. Esto apunta a la idea de que el sistema inmunológico podría estar involucrado en desencadenar los síntomas de la enfermedad de Parkinson.
Estudiando cambios en las células inmunitarias
Para explorar más a fondo estos cambios, analizamos las células inmunitarias en el intestino. Después de infectar a los ratones, observamos que ciertos marcadores en las células inmunitarias estaban elevados. Esto indica que estas células estaban en un estado elevado de alerta, sugiriendo que podrían contribuir a la inflamación y potencialmente dañar las células nerviosas.
También encontramos que las células inmunitarias de los ratones infectados deficientes en PINK1 tenían una mayor capacidad para presentar signos de infección a las células T, lo que podría estimular una respuesta inmunitaria más agresiva. Esto significa que cuando el sistema inmunológico está demasiado activo, puede comenzar a atacar no solo a los invasores externos sino también a sus propias células, lo que puede llevar a la enfermedad.
La interacción entre células mieloides y células T
Las células mieloides son un tipo de célula inmunitaria que incluye macrófagos y células dendríticas. En nuestro estudio, notamos que las células mieloides y las células T estaban interactuando fuertemente en los intestinos de ratones infectados deficientes en PINK1. Esta interacción estaba relacionada con la presentación de trozos de proteínas que indican a las células T qué atacar.
Encontramos que estas interacciones eran críticas en la respuesta inmunitaria. En particular, las células mieloides estaban enviando señales que podrían educar a las células T sobre cómo comportarse, posiblemente llevando a las células T a atacar partes del sistema nervioso.
Implicaciones de los hallazgos
Nuestros hallazgos sugieren que podría haber una conexión entre la salud intestinal y la salud neurológica. Las respuestas inmunitarias desencadenadas por infecciones intestinales en personas con predisposición genética al Parkinson podrían llevar al inicio de la enfermedad. Esto podría ser particularmente importante para entender cómo se desarrolla la enfermedad y para mejorar las opciones de detección y tratamiento.
Direcciones futuras para la investigación
Entender cómo los mecanismos inmunitarios comienzan en las primeras etapas de la enfermedad de Parkinson puede ayudar a identificar nuevas formas de diagnosticar y tratar la enfermedad antes de que ocurran daños significativos.
Los estudios futuros se centrarán en cómo respuestas inmunitarias específicas iniciadas en el intestino podrían afectar el cerebro y empeorar los síntomas de la enfermedad de Parkinson. Al identificar estos procesos tempranos, podríamos encontrar nuevos objetivos terapéuticos que puedan ayudar a ralentizar o detener la progresión de la enfermedad.
Conclusión
La enfermedad de Parkinson es una condición compleja influenciada por varios factores, incluidos genética y ambiente. El sistema inmunológico juega un papel significativo en el desarrollo de la enfermedad, particularmente a través de la inflamación y las interacciones entre diferentes tipos de células inmunitarias. Nuestra investigación resalta la importancia de estudiar estas respuestas inmunitarias tempranas para allanar el camino hacia mejores estrategias de prevención y tratamiento para la enfermedad de Parkinson.
A medida que continuamos explorando las conexiones entre la salud intestinal, la función inmunológica y la enfermedad de Parkinson, esperamos descubrir nuevos conocimientos que ayuden en la lucha contra este desafiante trastorno.
Título: A rewiring of the earliest immune events leading to T-cell mediated disease following intestinal infection in a PINK1 knock out mouse model of Parkinsons disease
Resumen: Parkinsons disease (PD) is characterized by a protracted period of non-motor symptoms, including gastrointestinal (GI) dysfunction, which can precede the development of the cardinal motor deficits by decades. This long prodrome of disease is highly suggestive of immune cell involvement in the initiation of disease, but currently the field lacks robust model systems to study such mechanisms. It has been hypothesized that pathology may be first initiated in the periphery due to environmental triggers, such as pathogens that enter the GI tract. We further speculate that the impact of such pathogens on the immune system could be exacerbated in genetically predisposed individuals. Our group has developed a GI-targeted pathogen-induced PD mouse model system in PINK1 KO mice with Gram-negative bacterial infections and found that T cells are a major player in driving PD-like motor symptoms at late stages following infection. Herein, we now map the initiating immune events at the site of infection at the earliest stages with the goal of shedding light on the earliest mechanisms triggering immune-mediated pathological processes relevant to PD. Using unbiased single cell sequencing, we demonstrate that myeloid cells are the earliest dysregulated immune cell type in PINK1 KO infected mice at 1-week post-infection, followed by a dysregulated T cell response shortly after, at 2 weeks post-infection. We find that these myeloid cells have an enhanced proinflammatory profile, are more mature, and develop enhanced capacity for antigen presentation. Using unbiased prediction analysis, our data suggest that cytotoxic T cells and myeloid cells are particularly poised for interacting with each other, and we identify possible direct cell-cell interaction pathways that might be implicated. Taken together, deciphering the earliest immune mechanisms in the periphery underpinning PD autoimmunity will be instrumental in the development of effective therapeutic targeting strategies before irrevocable neuronal damage ensues.
Autores: Jo Anne Stratton, S. Recinto, A. Kazanova, E. Afanasiev, A. MacDonald, S. Premachandran, A. Allot, H. Bessaiah, B. Cordeiro, S. Mukherjee, J. Pei, H. M. McBride, L.-E. Trudeau, S. Gruenheid
Última actualización: 2024-07-24 00:00:00
Idioma: English
Fuente URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.06.18.598931
Fuente PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.06.18.598931.full.pdf
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