Nuove scoperte sulla progressione del Parkinson
La ricerca ha scoperto legami tra la salute dell'intestino e le risposte immunitarie nella malattia di Parkinson.
― 5 leggere min
Indice
- Il Ruolo dell'Infiammazione nella Malattia di Parkinson
- La Connessione tra Salute Intestinale e Malattia di Parkinson
- Comprendere il Ruolo del Sistema Immunitario
- Studiare i Cambiamenti nelle Cellule Immunitarie
- L'Interazione tra Cellule Mieloidi e Cellule T
- Implicazioni dei Risultati
- Direzioni Future per la Ricerca
- Conclusione
- Fonte originale
- Link di riferimento
La Malattia di Parkinson è un disturbo comune che colpisce molti adulti più anziani. È una malattia del cervello che peggiora lentamente nel tempo. I primi segni sono spesso sintomi non motori, come una diminuzione dell'olfatto, stitichezza, difficoltà a dormire e sensazioni di ansia. Man mano che la malattia progredisce, le persone possono sperimentare sintomi motori, che includono movimenti più lenti, tremori e rigidità. Il problema principale nella malattia di Parkinson è la perdita di specifiche cellule nervose in una parte del cervello chiamata sostanza nera. L'età media in cui si diagnostica il Parkinson è circa 66 anni.
Infiammazione nella Malattia di Parkinson
Il Ruolo dell'È stato scoperto che l'infiammazione nel corpo è un fattore principale che aumenta il rischio di sviluppare la malattia di Parkinson. Le ricerche suggeriscono che molti pazienti con Parkinson mostrano segni di infiammazione nei loro corpi per primi. Questa infiammazione potrebbe giocare un ruolo nelle fasi iniziali della malattia. Tuttavia, non è ancora chiaro come i geni associati alla malattia di Parkinson si colleghino a questa infiammazione.
Un gene legato al Parkinson è PINK1, che è importante per come le cellule gestiscono la loro energia. Nelle persone con Parkinson, si crede che PINK1 sia meno efficace, portando a problemi nel ripulire le parti danneggiate delle cellule, il che può contribuire alla morte delle cellule nervose.
Interessante, PINK1 ha anche funzioni separate dal suo ruolo nella pulizia cellulare. Ad esempio, il nostro team ha scoperto che PINK1 può controllare le risposte immunitarie. Quando PINK1 è assente, alcune Cellule Immunitarie diventano più attive in un modo che potrebbe portare a problemi in seguito. Queste cellule immunitarie possono persino imparare a riconoscere le parti delle nostre stesse cellule come minacce, portando a ulteriori problemi.
La Connessione tra Salute Intestinale e Malattia di Parkinson
La ricerca ha dimostrato che un'infezione nell'intestino può portare a problemi simili a quelli visti nella malattia di Parkinson. Ad esempio, esperimenti con topi privi di PINK1 hanno mostrato che quando venivano infettati con batteri specifici, sviluppavano sintomi simili a quelli del Parkinson. Questo suggerisce che le infezioni nell'intestino potrebbero scatenare risposte immunitarie che potrebbero danneggiare il cervello nel tempo.
È interessante notare che abbiamo scoperto che quando questi topi venivano infettati, avevano cellule immunitarie che riconoscevano le proprie proteine corporee come estranee. Questo potrebbe significare che il sistema immunitario sta attaccando erroneamente il cervello, il che potrebbe spiegare alcuni sintomi della malattia di Parkinson.
Abbiamo anche scoperto che più questi topi erano infettati, peggiori diventavano i sintomi, suggerendo che infezioni persistenti potrebbero accelerare il processo di sviluppo del Parkinson.
Comprendere il Ruolo del Sistema Immunitario
Il sistema immunitario è progettato per proteggere il corpo dalle minacce, ma a volte può diventare iperattivo o fuorviato. Nei topi senza PINK1, abbiamo osservato che la risposta immunitaria è disturbata anche nelle fasi iniziali della malattia. Alcune cellule immunitarie chiamate cellule T, che di solito aiutano a difendere contro le infezioni, si trovavano in numero maggiore nell'intestino e sembravano comportarsi in un modo che potrebbe portare a danni.
Abbiamo esaminato da vicino le cellule immunitarie di questi topi dopo le infezioni. È diventato chiaro che le loro cellule immunitarie erano più aggressive e si stavano preparando ad attaccare le cellule corporee. Questo punta all'idea che il sistema immunitario potrebbe essere coinvolto nell'attivare i sintomi della malattia di Parkinson.
Studiare i Cambiamenti nelle Cellule Immunitarie
Per esplorare ulteriormente questi cambiamenti, abbiamo analizzato le cellule immunitarie nell'intestino. Dopo aver infettato i topi, abbiamo osservato che alcuni marcatori sulle cellule immunitarie erano elevati. Questo indica che queste cellule erano in uno stato di allerta elevato, suggerendo che potrebbero contribuire all'infiammazione e potenzialmente danneggiare le cellule nervose.
Abbiamo anche scoperto che le cellule immunitarie dei topi infetti e privi di PINK1 avevano una maggiore capacità di presentare segni di infezione alle cellule T, il che potrebbe stimolare una risposta immunitaria più aggressiva. Questo significa che quando il sistema immunitario è troppo attivo, può iniziare ad attaccare non solo gli invasori estranei, ma anche le proprie cellule, il che può portare alla malattia.
L'Interazione tra Cellule Mieloidi e Cellule T
Le cellule mieloidi sono un tipo di cellula immunitaria che include macrofagi e cellule dendritiche. Nel nostro studio, abbiamo notato che le cellule mieloidi e le cellule T interagivano fortemente nell'intestino dei topi infetti privi di PINK1. Questa interazione era legata alla presentazione di pezzi di proteine che dicono alle cellule T cosa attaccare.
Abbiamo scoperto che queste interazioni erano fondamentali nella risposta immunitaria. In particolare, le cellule mieloidi inviavano segnali che potrebbero educare le cellule T su come comportarsi, portando forse le cellule T ad attaccare parti del sistema nervoso.
Implicazioni dei Risultati
I nostri risultati suggeriscono che potrebbe esserci una connessione tra salute intestinale e salute neurologica. Le risposte immunitarie scatenate da infezioni intestinali in persone con predisposizione genetica al Parkinson potrebbero portare all'insorgenza della malattia. Questo potrebbe essere particolarmente importante per capire come si sviluppa la malattia e per migliorare le opzioni di rilevamento e trattamento.
Direzioni Future per la Ricerca
Comprendere come i meccanismi immunitari iniziano nelle fasi iniziali della malattia di Parkinson può aiutare a identificare nuovi modi per diagnosticare e trattare la malattia prima che si verifichino danni significativi.
Le future ricerche si concentreranno su come specifiche risposte immunitarie avviate nell'intestino potrebbero influenzare il cervello e peggiorare i sintomi della malattia di Parkinson. Identificando questi processi precoci, potremmo trovare nuovi obiettivi terapeutici che possano aiutare a rallentare o fermare la progressione della malattia.
Conclusione
La malattia di Parkinson è una condizione complessa influenzata da vari fattori, tra cui genetica e ambiente. Il sistema immunitario ha un ruolo significativo nello sviluppo della malattia, soprattutto attraverso l'infiammazione e le interazioni tra diversi tipi di cellule immunitarie. La nostra ricerca sottolinea l'importanza di studiare queste risposte immunitarie precoci per aprire la strada a migliori strategie di prevenzione e trattamento per la malattia di Parkinson.
Continuando a esplorare le connessioni tra salute intestinale, funzione immunitaria e malattia di Parkinson, speriamo di scoprire nuove intuizioni che aiuteranno nella lotta contro questo disturbo impegnativo.
Titolo: 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
Estratto: 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.
Autori: 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
Ultimo aggiornamento: 2024-07-24 00:00:00
Lingua: English
URL di origine: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.06.18.598931
Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.06.18.598931.full.pdf
Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.
Si ringrazia biorxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.