Bagaimana jangkitan usus boleh mencetuskan Parkinson
Sejak beberapa tahun kebelakangan ini, para penyelidik semakin tertarik dengan kaitan antara sistem imun dan penyakit Parkinson. Dengan menggunakan model tikus, para saintis baru-baru ini meneroka potensi peranan jangkitan usus bakteria.
Penyakit Parkinson berkembang kerana penipisan neuron penghasil dopamin yang perlahan di bahagian otak yang disebut substantia nigra.
Kawasan otak ini memainkan peranan penting dalam pergerakan, jadi gejala termasuk gegaran, gegaran, dan kekakuan.
Faktor risiko utama untuk Parkinson adalah usia dan, kerana penduduk Amerika Syarikat perlahan-lahan menua, jumlah kes semakin meningkat.
Ada yang percaya bahawa kita menghampiri wabak Parkinson; secara global, antara tahun 1990-2015, jumlah kes Parkinson meningkat dua kali ganda kepada lebih daripada 6 juta.
Ada yang meramalkan jumlahnya meningkat dua kali ganda menjadi 12 juta menjelang 2040.
Walaupun para penyelidik telah mengkaji penyakit ini selama beberapa dekad, mereka masih mempunyai banyak persoalan mengenai bagaimana dan mengapa sel-sel otak dimusnahkan.
Parkinson dan sistem imun
Baru-baru ini, hubungan antara sistem imun dan Parkinson telah muncul. Bukti perlahan menunjukkan bahawa Parkinson mungkin mempunyai komponen autoimun.
Penyakit autoimun adalah keadaan di mana sistem imun seseorang mengelirukan sel-sel tubuh untuk patogen dan memusnahkannya.
Satu kajian baru-baru ini, diterbitkan dalam Alam semula jadi, menguji teori ini dengan lebih lanjut; para penyelidik berasal dari Université de Montréal, Institut Neurologi Montreal, dan Universiti McGill, semuanya di Kanada.
Sebanyak 10 peratus kes Parkinson disebabkan oleh mutasi pada gen yang memberi kod untuk protein PINK1 dan Parkin, yang berperanan membersihkan mitokondria yang rosak.
Individu yang membawa mutasi ini lebih cenderung mengembangkan Parkinson pada usia yang lebih awal - sebelum usia 50 tahun.
Tetapi, apabila para saintis mengetepikan gen ini dari tikus, tikus tersebut tidak menghidap penyakit Parkinson atau gejala serupa. Mengapa tikus yang tersingkir ini kebal terhadap Parkinson telah membuat para penyelidik tidak senang.
Menurut penulis, ini bermaksud bahawa "faktor selain kehilangan fungsi protein ini mungkin diperlukan untuk mencetuskan Parkinson." Mereka berusaha untuk mengenal pasti faktor-faktor lain.
Bergabung dengan titik-titik
Penulis ingin mencari bukti lebih lanjut bahawa ada kaitan antara PINK1 dan protein Parkin, mitokondria, sistem imun, dan Parkinson.
Mereka percaya bahawa tikus yang tersingkir tidak mengembangkan Parkinson kerana bagaimana para penyelidik membesarkannya. Tikus yang digunakan dalam kajian ini biasanya bebas kuman, yang bermaksud bahawa mereka tidak pernah menemui bakteria.
Oleh itu, untuk menguji hipotesis ini, mereka menjangkiti tikus muda yang tidak mempunyai PINK1 dan Parkin Escherichia coli. Ini menyebabkan simptom usus ringan pada tikus.
Seperti yang dijangkakan, jangkitan awal kehidupan mencetuskan terjadinya gejala motor seperti Parkinson ketika mereka semakin tua. Para saintis juga mengenal pasti kehilangan neuron dopaminergik di otak mereka.
Ketika para saintis memberikan tikus L-DOPA - ubat yang digunakan untuk merawat gejala Parkinson - gejala mereka bertambah baik, menyimpulkan bahawa keadaannya mempunyai persamaan dengan keadaan manusia.
Pada tikus dengan versi normal PINK1 dan Parkin, sistem kekebalan tubuh menangani patogen dengan tepat. Walau bagaimanapun, penulis percaya bahawa pada haiwan tanpa gen yang berkaitan dengan Parkinson, jangkitan usus mencetuskan tindak balas imun yang tidak normal yang mengatasi dan menyerang sel yang sihat.
Kisah yang kompleks
Penemuan baru ini berdasarkan hasil kajian sebelumnya oleh kumpulan penyelidik yang sama yang menunjukkan hubungan antara gen, mitokondria, dan sistem kekebalan tubuh.
Dalam kajian sebelumnya, mereka menunjukkan bahawa PINK1 dan Parkin menekan jalan berdasarkan mitokondria yang mendorong tindak balas imun terhadap keradangan. Mereka menyimpulkan bahawa pada individu yang tidak mempunyai salinan PINK1 dan Parkin yang berfungsi, tindak balas imun mungkin dibiarkan berleluasa dan terus berlanjutan.
Dalam kajian terbaru mereka, para saintis mengenal pasti limfosit T yang bertindak balas terhadap tisu inang di otak tikus. Ketika mereka menguji sel-sel ini dalam hidangan kultur, sel menyerang neuron yang sihat. Penulis menyatakan bahawa:
"Data-data ini […] memberikan model patofisiologi di mana jangkitan usus bertindak sebagai peristiwa pencetus penyakit Parkinson, yang menyoroti relevansi sumbu usus-otak dalam penyakit ini."
Dalam model klasik penyakit Parkinson, neuron dopaminergik mati kerana protein toksik terbentuk di dalam sel. Walau bagaimanapun, kajian ini menunjukkan bahawa tindak balas imun yang terlalu bersemangat yang mungkin dicetuskan bertahun-tahun sebelumnya merosakkan sel.
Kajian ini tidak menyimpulkan bahawa semua kes penyakit Parkinson adalah autoimun, tetapi hasilnya menunjukkan bahawa ada peranan untuk sistem kekebalan tubuh.
Sudah tentu, kerja ini dilakukan dalam model tetikus, jadi tidak ada jaminan bahawa penemuan itu berkaitan dengan manusia. Juga, tidak semua orang dengan penyakit Parkinson mempunyai mutasi pada gen yang memberi kod PINK1 dan Parkin, jadi tidak jelas apakah mekanisme serupa terlibat dalam semua kes.
Akan ada beberapa waktu sebelum Parkinson menyerahkan semua rahsianya, tetapi nampaknya kisah ini akan melibatkan interaksi antara sistem imun, genetik, mitokondria, dan otak.
