Kann eine Darminfektion die Parkinson-Krankheit auslösen?

22.07.2019 - Kanada

Eine neue Studie von Montrealer Wissenschaftlern, die in der Zeitschrift Nature veröffentlicht wurde, zeigt, dass eine Darminfektion zu einem Krankheitsbild führen kann, die der Parkinson-Krankheit (PD) in einem Mausmodell ähnelt, dem ein Gen fehlt, das mit der menschlichen Krankheit verbunden ist.

Diese Entdeckung erweitert die jüngsten Arbeiten derselben Gruppe, die darauf hindeuten, dass PD eine wichtige Immunkomponente hat, und bietet neue Wege für therapeutische Strategien.

Die gemeinsame Studie wurde von einem gemeinsamen Team von Wissenschaftlern unter der Leitung von Michel Desjardins und Louis-Eric Trudeau von der Université de Montréal, Heidi McBride vom Montreal Neurological Institute und Samantha Gruenheid von der McGill University durchgeführt.

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Die Zahl der PD-Patienten weltweit hat sich zwischen 1990 und 2016 von 2,5 Millionen auf 6,1 Millionen mehr als verdoppelt. Eine relativ konservative Verdoppelung der Patientenzahl in den nächsten 30 Jahren würde bis etwa 2050 weltweit mehr als 12 Millionen Patienten bringen.

Etwa 10 Prozent der Fälle von PD sind auf Mutationen in Genen zurückzuführen, die für Proteine wie PINK1 und Parkin kodieren, die mit Mitochondrien (dem Organell in Zellen, das Energie produziert) verbunden sind. Patienten mit diesen Mutationen entwickeln PD in einem viel früheren Alter. In Mausmodellen erzeugen dieselben Mutationen jedoch keine Krankheitssymptome, was viele Forscher zu dem Schluss führt, dass Mäuse möglicherweise nicht für die Untersuchung von PD geeignet sind.

Trudeau und McBride, zwei Spezialisten auf dem Gebiet der PD-Forschung, argumentieren, dass die Ergebnisse dieser neuen Studie diese Diskrepanz erklären könnten: Diese Tiere werden normalerweise in keimfreien Einrichtungen gehalten, was nicht repräsentativ für die Bedingungen ist, denen Menschen ausgesetzt sind, die ständig infektiösen Mikroorganismen ausgesetzt sind. Gruenheid, ein Mikrobiologe, ist zuversichtlich, dass der Zusammenhang zwischen Infektion und PD weitere Studien über die mit der Entstehung der Krankheit verbundene Immunantwort anregen wird, so dass Forscher neue therapeutische Ansätze entwickeln und testen können.

PD wird durch den fortschreitenden Tod einer Teilmenge von Neuronen im Gehirn verursacht, den sogenannten dopaminergen Neuronen. Dieser Verlust von Neuronen ist verantwortlich für die typischen motorischen Symptome, die bei Parkinson-Patienten beobachtet werden, einschließlich Zittern und Steifigkeit. Was den Tod der dopaminergen Neuronen verursacht, ist noch unbekannt.

"Die meisten der aktuellen Modelle von PD basieren auf dem Glauben, dass Neuronen aufgrund von toxischen Elementen sterben, die sich in ihnen ansammeln", sagt Trudeau, ein Neurowissenschaftler. "Dies erklärt jedoch nicht, dass die PD-Pathologie bei Patienten mehrere Jahre vor dem Auftreten der motorischen Beeinträchtigung und dem spürbaren Verlust von Neuronen eingeleitet wird."

Der Grund dafür wird durch die Ergebnisse der vorliegenden Studie erklärt. Das Montrealer Team hat gezeigt, dass bei Mäusen ohne ein mit PD verknüpftes Gen eine Infektion mit Bakterien, die bei jungen Mäusen milde Darmsymptome verursachen, ausreichend war, um später im Leben PD-ähnliche Symptome bei diesen Tieren auszulösen.

Die Parkinson-ähnlichen Symptome könnten durch die Verabreichung von L-DOPA, einem Medikament zur Behandlung von Parkinson-Patienten, vorübergehend umgekehrt werden. Desjardins und Diana Matheoud, Immunologin des University of Montreal Hospital Research Centre (CRCHUM), weisen darauf hin, dass das Immunsystem bei normalen Mäusen richtig auf die Darminfektion reagiert hat; bei Mäusen ohne das mit Parkinson verwandte Gen PINK1 hat das Immunsystem jedoch überreagiert und die "Autoimmunität" ausgelöst, ein Prozess, der das Immunsystem dazu veranlasst, gesunde Zellen im Organismus anzugreifen. Die heute veröffentlichten Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Tötung dopaminerger Neuronen nicht an der Toxinakkumulation stirbt, sondern an Immunzellen.

Bei den infizierten Mutantenmäusen zeigten sich autoreaktive, toxische T-Lymphozyten im Gehirn und konnten gesunde Neuronen in Kulturschalen angreifen. Die Mitautoren des veröffentlichten Artikels, Matheoud und Tyler Cannon, ein Doktorand der Mikrobiologie, betonen die Tatsache, dass diese Ergebnisse stark darauf hindeuten, dass einige Formen von PD eine Autoimmunerkrankung sind, die wahrscheinlich mehrere Jahre vor der Entdeckung motorischer Symptome im Darm beginnen wird, was die Tatsache unterstreicht, dass ein Zeitfenster für eine präventive Behandlung besteht.

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