Авторы нового исследования заявили, что гены, связанные с воспалением и другими иммунными функциями, могут помочь диагностировать болезнь Паркинсона на ранней стадии. Ученые обнаружили отчетливую генетическую сигнатуру в иммунных клетках людей с болезнью Паркинсона. Изученные гены связаны с окислительным стрессом, воспалением и другими изменениями, связанными с иммунитетом. Результаты научной работы опубликованы в журнале npj Parkinson’s Disease.
Практическая значимость работы
Данное открытие поможет разработать новые методы лечения и диагностики болезни Паркинсона на ранней стадии до появления двигательных симптомов.
Актуальность исследования
Болезнь Паркинсона – это прогрессирующее заболевание головного мозга, которое сопровождается дрожью, скованностью, проблемами с ходьбой, равновесием и координацией.
Нервные клетки головного мозга вырабатывают дофамин, нейромедиатор и гормон, который помогает контролировать движение. Гибель этих клеток в области головного мозга, называемой черной субстанцией, ответственна за проблемы с движением, или «моторные» симптомы, при болезни Паркинсона. Однако за годы до того, как у людей появляются двигательные симптомы болезни Паркинсона, пациенты могут отмечать запоры, нарушения сна и обоняния.
Ученые не уверены, что является первоначальным триггером заболевания, однако аутоиммунитет – когда иммунная система атакует собственные клетки организма — может быть одной из этих причин.
«Доказательства того, что болезнь Паркинсона может частично быть аутоиммунным заболеванием, только начинают накапливаться», – заявил Джеймс Бек (James Beck). «Воспаление связано с болезнью Паркинсона, и это может быть результатом аутоиммунных процессов. Однако неясно, что является спусковым крючком, который инициирует данный процесс. То есть воспаление похоже на медленный ожог, но мы еще не знаем искру, которая зажигает этот огонь».
Альфа-синуклеин и болезнь Альцгеймера
Скопления белка под названием альфа-синуклеин, которые накапливаются внутри нейронов в мозгу пациентов, могут быть «искрой», вызывающей воспаление.
В 2020 году ученые из Института иммунологии Ла-Хойи (La Jolla Institute for Immunology) в Калифорнии опубликовали исследование, в котором предположили, что иммунная система начинает нацеливаться на альфа-синуклеин на ранних стадиях болезни Паркинсона. Исследователи обнаружили, что у пациентов в крови было много иммунных клеток, которые специфично реагировали на альфа-синуклеин вскоре после постановки диагноза. Те же исследователи теперь обнаружили отличительную «генетическую сигнатуру» в Т-клетках памяти, которые реагируют на альфа-синуклеин. Т-клетки памяти – это иммунные клетки, которые запоминают специфические молекулярные особенности прошлых инфекций и аутоиммунных реакций.
Новизна исследования
«Болезнь Паркинсона обычно не рассматривается как аутоиммунное заболевание», – комментирует один из авторов исследования, Сесилия Линдестам Арлехамн (Cecilia Lindestam Arlehamn). «Однако вся наша работа указывает на то, что Т-клетки играют определенную роль в этом заболевании».
Тем не менее, еще предстоит доказать, действительно ли аутоиммунитет вызывает это заболевание.
«На данный момент не установлено, является ли аутоиммунитет первопричиной, а не вторичной реакцией», – говорит Алессандро Сетте (Alessandro Sette), который руководил работой совместно с профессором Арлехамном.
Ранние исследования подтвердили идею о том, что аутоиммунитет вызывает заболевание, но вопрос все еще остается открытым.
«В любом случае, даже если реактивность Т-клеток была вторичной, она все равно могла бы иметь ценность в качестве столь необходимой диагностики», – добавил он.
Материалы и методы исследования
Исследователи сравнили активность генов в Т-клетках памяти у людей с болезнью Паркинсона и у здоровых контрольных групп, соответствующих их возрасту. Когда ученые сосредоточились на пациентах, чьи Т-клетки реагировали на альфа-синуклеин, то обнаружили целый ряд генов с различными уровнями активности, отличными от контрольных. Среди них были гены, ранее связанные с болезнью Паркинсона, в том числе некоторые, которые участвуют в окислительном стрессе и воспалении.
Результаты научной работы
Генетическая сигнатура болезни Паркинсона в этих клетках также включала ген под названием LRRK2, являясь 1 из 2 генов, наиболее часто связанных с «семейным» типом болезни Паркинсона, который встречается в семьях. Известно, что этот ген активен в нейронах, где он играет определенную роль в процессе заболевания, но ученые впервые обнаружили, что он активен в Т-клетках.
«Связь LRRK2 с болезнью Паркинсона известна уже давно», – комментирует профессор Сетте.
Однако генетическая сигнатура включает в себя несколько других генов, ранее не связанных с заболеванием.
«Что нас больше всего волнует, так это большое количество новых и новых потенциальных целей, которые выявил этот подход», – сказал профессор Сетте.
Возможно, удастся задержать или остановить прогрессирование заболевания, нацелившись на эти гены на ранних стадиях до развития двигательных симптомов.
Авторы исследования сообщают, что одним из ограничений их исследования было то, что у них не было информации о том, как далеко прогрессировало заболевание у пациентов. Кроме того, ученые изучали Т-клетки в кровотоке и не имели прямых доказательств того, что эти клетки действительно нацелены на нейроны головного мозга людей с болезнью Паркинсона. В будущем исследователи планируют изучить посмертные образцы мозга, чтобы выяснить, так ли это.
Потенциальные методы лечения и диагностические инструменты
Ученые надеются, что генетическая сигнатура болезни Паркинсона в Т-клетках памяти однажды поможет врачам идентифицировать людей, у которых разовьется это заболевание. Их открытие также может вдохновить на новые методы лечения, нацеленные на белки, которые вырабатывают эти конкретные гены.
«Теперь, когда мы можем видеть, что делают эти Т-клетки, мы думаем, что вмешательство с помощью терапии антителами может повлиять на прогрессирование заболевания, особенно на ранних стадиях», – считает профессор Сетте.
«Все большее число исследователей проявляют интерес к потенциалу воздействия на иммунную систему при разработке методов лечения, которые могут замедлить гибель клеток при болезни Паркинсона — то, что на сегодняшний день не было показано ни одним лечением», – заключает профессор Дэвид Декстер (David Dexter). «Это исследование помогает улучшить наше понимание того, какие цели могут дать возможность разработать методы лечения, направленные на устранение основных причин этого состояния».
Статья по теме: Болезнь Паркинсона у женщин — какие особенности.
