Исследование Оклендского университета выявило анатомическую связь потери обоняния при болезни Паркинсона.
Исследование, опубликованное в журнале Brain, является результатом работы доцента Мориса Кертиса, доктора Виктора Дирикса, доктора Шерил Тан и сэра Ричарда Фолла. Все они являются частью Центра исследований мозга на факультете медицины и здравоохранения Университета.
Они работали вместе с учеными доктором Питером Момбертсом и доктором Болеком Запец из Исследовательского отделения нейрогенетики Макса Планка во Франкфурте, Германия. Работа в Новой Зеландии финансировалась благотворительным фондом Neuro Research, основанным Берни Кросби, который сам болен болезнью Паркинсона. Работа в Германии финансировалась Обществом Макса Планка.
Болезнь Паркинсона – прогрессирующее дегенеративное заболевание головного мозга. Симптомы включают тремор, скованность или ригидность, а также замедленность движений. По данным Новой Зеландии Паркинсона, примерно 1% людей старше 60 лет страдают этим заболеванием. Лекарства нет, поэтому лечение обычно направлено на устранение симптомов, как правило, с помощью лекарств.
Потеря обоняния – часто упускаемый из виду, но очень распространенный ранний симптом болезни Паркинсона.
"Полная потеря обоняния или снижение обоняния часто предшествуют обычным двигательным симптомам этого нейродегенеративного заболевания на несколько лет и имеют распространенность 90 процентов у пациентов на ранней стадии," Доцент Кертис говорит.
Обонятельная луковица – это часть мозга, которая действует как первичная ретрансляционная станция для сигналов запаха от обонятельных сенсорных нейронов, которые обнаруживают запахи в носу. Эти нейроны распознают запахи в окружающей среде. Сигналы обоняния передаются через аксоны – длинную нитевидную часть нервной клетки – сенсорных нейронов, которые заканчиваются и объединяются в тысячи структур, называемых клубочками. Сигналы, вызванные запахом, обрабатываются обонятельной луковицей и передаются в несколько других частей мозга, включая обонятельную кору.
Исследователи сравнили обонятельные луковицы людей с болезнью Паркинсона и без нее и обнаружили, что объем, занимаемый клубочками (функциональными единицами обонятельной луковицы), был уменьшен более чем наполовину у пациентов с болезнью Паркинсона. Исследователи обнаружили, что распределение клубочков сильно изменилось. Обонятельные луковицы нормальных пациентов имели 70 процентов клубочкового компонента в нижней половине обонятельной луковицы, но обонятельные луковицы пациентов с болезнью Паркинсона имели только 44 процента в нижней половине.
Это сокращение согласуется с гипотезой о том, что болезнь Паркинсона начинается с того, что бактерии, вирусы или токсины окружающей среды проникают в мозг через нос и поражают сначала обонятельную луковицу, где запускается нейродегенеративное заболевание и постепенно распространяется по другим частям мозга.
Исследователи из Новой Зеландии смогли собрать обонятельные луковицы, пригодные для углубленного количественного исследования. В рамках масштабного проекта исследователи обработали посмертные обонятельные луковицы, разрезали тысячи тонких срезов размером десять микрометров по всей длине и окрашивали срезы флуоресцентно мечеными антителами. Помеченные срезы затем сканировали во Франкфурте, и изображения реконструировали в 3-D, что позволяло провести количественный анализ всей обонятельной луковицы.
"Исследование потребовало кропотливого внимания к деталям и сотрудничества в международном масштабе. Стремление нашей международной команды было значительным, чтобы убедиться, что эта работа была выполнена на высоком уровне и что мы использовали щедро одаренные ткани человеческого мозга для достижения наилучших возможных результатов," Доцент Кертис говорит.
Поскольку клубочки обонятельной луковицы человека трудно однозначно подсчитать, исследователи предложили новый количественный параметр: глобальный объем вокселей клубочков. Это количество является суммой объема всех клубочков в обонятельной луковице. Определив этот новый параметр, исследователи сравнили значения между обонятельными луковицами в нормальном состоянии и при болезни Паркинсона и обнаружили, что он был уменьшен более чем наполовину. Является ли уменьшение результатом того, что у пациентов с болезнью Паркинсона меньше или меньше клубочков, или это связано с комбинацией этих двух эффектов, еще предстоит выяснить.
Неврологический фонд Новой Зеландии Douglas Human Brain Bank при Оклендском университете тесно сотрудничал с семьями пациентов, страдающих нейродегенеративными заболеваниями, чтобы обеспечить этичный и эффективный сбор посмертных образцов мозга у людей с болезнью Паркинсона и людей без.
После этого исследования будет продолжена дальнейшая работа, чтобы понять, что вызывает ухудшение состояния клубочков при болезни Паркинсона, и продемонстрировать, какие еще изменения происходят в обонятельной луковице при болезни Паркинсона. Эта работа уже ведется.