Un nou model viral provoacă simptome de Parkinson fără toxine
Oamenii de știință folosesc, de obicei, modele animale pentru a studia boala Parkinson, deoarece acestea imită bine boala. Totuși, aceste modele sunt limitate, deoarece necesită fie modificări genetice, fie injectarea de substanțe toxice, care pot să nu reprezinte cu exactitate modul în care boala apare la oameni.
Cercetătorii de la Universitatea Texas A&M au dezvoltat un model care utilizează o metodă netoxică pentru a genera simptomele bolii Parkinson: infecția cu un virus numit virusul encefalomielitei murine Theiler (TMEV), un patogen natural la șoareci.
Studiul lor reprezintă o schimbare majoră, deoarece demonstrează că o simplă infecție virală poate declanșa exact daunele cerebrale și dizabilitățile fizice în modelele animale, similare cu cele observate la persoanele cu boala Parkinson – și pregătește terenul pentru studii suplimentare.
Modelele de expunere la toxine sunt utile pentru studiul bolii Parkinson, dar nu toate persoanele expuse la substanțe chimice dezvoltă ulterior boala Parkinson, astfel că aceste modele nu pot arăta toate modurile în care o boală atât de complexă precum Parkinson începe sau se dezvoltă de-a lungul timpului la oameni.
Parkinsonul afectează peste 10 milioane de oameni la nivel mondial, fiind a doua cea mai frecventă boală după demență în rândul tulburărilor cerebrale. Aceasta distruge celulele care produc dopamină, o substanță chimică esențială pentru mișcarea fluidă a corpului, ceea ce duce la probleme de echilibru și mers, tremur al mâinilor sau degetelor și rigiditate generală, precum și la suferințe mentale sau emoționale.
Originea sa este necunoscută, dar de-a lungul decadelor, experții au crezut că boala ar putea fi declanșată de inflamația cerebrală cauzată de viruși – chiar și cei contractați cu decenii în urmă – precum și de o combinație de genetică și factori de mediu. Această idee a fost recent confirmată de Brinkmeyer-Langford și alții de la Texas A&M în cazul unei alte boli devastatoare a neuronilor motori, scleroza laterală amiotrofică (ALS).
„Virușii sunt cunoscuți pentru că provoacă boli complet diferite în funcție de genetica unei persoane,” a spus ea. „De exemplu, virusul Epstein-Barr provoacă mononucleoză, dar poate contribui și la cancer sau scleroză multiplă, iar SARS-CoV-2 poate ataca inima și creierul, pe lângă plămâni.”
Pentru acest studiu pilot ce testează validitatea TMEV în studiul bolii Parkinson, cercetătorii au efectuat experimente pentru a măsura următoarele:
Infectarea și daunele celulelor cerebrale. La o săptămână după infecție, cercetătorii au confirmat că virusul a infectat celulele cerebrale care produc dopamină. La o lună după infecție, celulele dopaminergice au fost distruse în zona de infecție virală. Comportamentele induse de dopamină au fost comparate între 13 modele animale infectate și 14 modele de control sănătoase după administrarea unui medicament care mimează dopamina, care a produs un model de mișcare distinct, confirmând pierderea neuronilor dopaminergici. Acest test a confirmat că virusul a provocat o pierdere semnificativă a acestor celule cerebrale esențiale în timp.
Viteza și coordonarea. Aceștia au comparat 13 modele animale infectate cu 14 modele de control sănătoase pentru a urmări și măsura abilitățile motorii cu o evaluare standard numită testul stâlpului pentru a determina dacă pierderea celulelor dopaminergice cauzează problemele de mișcare fizică tipice întâlnite la pacienții cu Parkinson. Modelele animale infectate cu TMEV au avut timpi mai lungi pentru a finaliza testul în comparație cu modelele de control sănătoase, iar acest lucru a fost valabil și la săptămâna 20, când studiul s-a încheiat.
Anomalii de mers. Au utilizat o bandă de alergare specializată, care a evaluat peste 100 de factori implicați în mers, funcția motorie și echilibru, pentru a analiza cât de repede și eficient au mers modelele animale. Testul a confirmat că virusul a provocat slăbiciune fizică după pierderea celulelor care produc dopamină din cauza infecției virale, dovedind că virusul a deteriorat creierul într-un mod similar cu cel observat la pacienții cu Parkinson.
Acum că acest model inovator a fost dovedit, Brinkmeyer-Langford a menționat că studiile viitoare vor include testarea modelului TMEV direct împotriva modelelor animale standard, mai vechi, utilizate în cercetarea bolii Parkinson, căutând semne timpurii de avertizare și markeri biologici pentru Parkinson și analizând modul în care răspunsul imun al organismului la un virus schimbă creierul.
„Ceasul ticăie, având în vedere că populația globală îmbătrânește rapid, ceea ce înseamnă că numărul persoanelor cu Parkinson este așteptat să crească semnificativ,” a spus ea.
Alții implicați în studiu au fost studentul absolvent Tae Wook Kang de la Colegiul de Medicină Veterinară și Științe Biomedicale (VMBS), Rahul Srinivasan de la Colegiul de Medicină Naresh K. Vashisht și C. Jane Welsh de la VMBS și Departamentul de Neuroștiințe și Terapie Experimentală. Aceștia sunt, de asemenea, asociați cu Institutul pentru Neuroștiință de la Texas A&M.
Studiul a fost publicat în „Brain, Behavior, and Immunity-Health” și a fost susținut de Institutul Național pentru Tulburări Neurologice și Accident Vascular Cerebral și de un Grant pentru Trainee de Absolvire a Colegiului de Medicină Veterinară și Științe Biomedicale de la Texas A&M.
