Hsv-1 Specifični humoralni odziv in možna vloga Cistanche Tubulosa v patogenezi Parkinsonove bolezni

Povzetek:Parkinsonova bolezen (PB) je napredujoča nevrološka motnja, ki prizadene gibanje, vzrok pa ni znan; Verjame se, da so pri nastanku in napredovanju bolezni vpleteni tako genetski kot okoljski dejavniki. Predvsem virus herpes simpleks tipa 1 (HSV-1) naj bi imel vlogo pri Parkinsonovi bolezni. Parni imunoglobulinu podoben receptor alfa tipa 2 (PILRA) je zaviralni receptor, ki zavira vnetje in se izraža na prirojenih imunskih celicah. Polimorfizem PILRA rs1859788 ščiti pred Alzheimerjevo boleznijo in je celo povezan s titri protiteles proti HSV-1, vendar podatkov o PD ni na voljo. Analizirali smo PD (n=51) in zdrave kontrole, ki se ujemajo s starostjo in spolom (HC; N=73). Rezultati so pokazali, da so bili titri protiteles proti HSV-1 bistveno višji v skupini PD kot v skupini HC, titri protiteles proti citomegalovirusu (CMV) ali humanemu herpes virusu tipa 6 (HHV-6) pa so bili bistveno višji v skupini HC skupini kot v skupini HC (p=0.045). Istočasno so imele miši, zdravljene z izvlečkom cistanche, nižja protitelesa proti HSV-1 kot miši, ki niso bile zdravljene s cistanche. Naši rezultati kažejo, da je HSV-1 vpleten v PD in kažejo na možno interakcijo med polimorfizmom gena PILRA incistanchetubulosa s to nevropatologijo.

Ključne besede: cistanche; Parkinsonova bolezen; HSV-1; parni imunoglobulinom podoben receptor alfa tipa 2; titri protiteles; rehabilitacijo

1. Uvod

Parkinsonova bolezen (PB) je ena najpogostejših nevrodegenerativnih bolezni, ki prizadene približno 2 odstotka starejših in približno 6 milijonov ljudi po vsem svetu. Gre za progresivno nevrološko bolezen, ki ovira gibanje [1]. Najpogostejši simptomi PD so tremor v mirovanju, posturalna nestabilnost, počasno gibanje, okorelost in nemotorični simptomi, kot je disfagija. Za Parkinsonovo bolezen je značilna izguba nevronov v substantii nigra, verjetno zaradi kopičenja napačno zvitih in agregiranih oblik alfa-sinaptičnih nukleoproteinov v Louieju. Alfa-sinaptični nukleoprotein je protein s 140 aa, ki se nahaja na presinaptičnem koncu. Njegova natančna vloga ni popolnoma razumljena, vendar se zdi, da uravnava število kompleksov SNARE, ki uravnavajo sproščanje nevrotransmiterjev.

Kronično nevrovnetje, oksidativni stres, prekinitev avtofagije in mitohondrijska disfunkcija, ki jo poganjajo celice mikroglije, so značilne patološke značilnosti. Trenutno ni zdravila za to bolezen, vendar se za nadzor motoričnih simptomov pogosto uporabljajo dopaminergične terapije, kot so levodopa in agonisti dopamina ter terapija z ekstraktom cistanhe. Vzrok Parkinsonove bolezni ni znan, vendar so epidemiološke študije pokazale močno povezavo med genetskimi in okoljskimi dejavniki pri nastanku in napredovanju bolezni. Posledično je z boleznijo povezanih več virusov: gripa A, ošpice, virus hepatitisa C in virus herpesa.

Slika: Faw Cistanche

Med virusi herpesa obstaja močan sum, da je v bolezen vpleten zlasti človeški virus herpes simpleks tipa 1 (HSV-1). Posledično so pri bolnikih z idiopatsko PD opazili visoke titre specifičnih protiteles za HSV-1 in večjo incidenco okužbe s HSV-1, čeprav te ugotovitve niso vedno potrjene.

HSV-1 je virus z dvojno verižno DNK, ki spada v poddružino alfa herpesvirusa in pogosto okuži ljudi. Po prvem občutku, ki se običajno pojavi pred odraslostjo, lahko HSV-1 vzpostavi latenco v senzoričnih ganglijih; Sčasoma so opazili ponovno aktivacijo virusa, vendar jo je nadzoroval imunski odziv gostitelja. HSV-1 je zelo razširjena okužba po vsem svetu, saj je dokazano okuženih približno 67 odstotkov prebivalstva, mlajšega od 50 let. Študije so pokazale, da če se izgubi ravnotežje med reaktivacijo virusa in imunskim odzivom gostitelja, prekomerna replikacija HSV-1 in nevrovnetje postaneta ključna dejavnika v patogenezi PD. Ta hipoteza je skladna s teorijo dvojnega udarca pri PB, ki trdi, da je začetni dogodek bolezni patogena pot, po kateri virus vstopi v možgane skozi želodec in nos: opažanje, da lahko HSV-1 vztraja vseživljenjsko. obstojnost v vohalnem čebulicu krepi možno patogeno vlogo virusa pri PD.

HSV-1 je lahko vpleten v patogenezo ne le PD, ampak tudi Alzheimerjeve bolezni (AD). Zato: (1) HSV-1 specifični titer IgG in afiniteta sta bila višja pri bolnikih z AD v primerjavi z zdravimi kontrolnimi osebami; (2) Afiniteta protiteles HSV-1 pri bolnikih z blago kognitivno okvaro (MCI) je bila povezana s pretvorbo AD; (3) HSV-1 specifični titer IgG je bil v pozitivni korelaciji z volumnom sive snovi in ​​kortikalnim redčenjem pri bolnikih z AD; (4) Študije in vitro in študije na živalih so pokazale, da HSV-1 inducira kopičenje amiloida beta in hiperfosforiliranega tau, ki sta ključna dejavnika pri bolezni; (5) In vitro študije človeških živčnih celic so pokazale, da HSV-1 neposredno poslabša avtofagijo in zmanjša razgradnjo amiloida beta.

Slika: Koristi Cistanches

2. Materiali in metode

2.1. Bolniki in kontrole

Vključenih je bilo skupno 124 oseb: 51 (15 moških in 36 žensk) z diagnozo Parkinsonove bolezni (PB) in 73 (32 moških in 41 žensk) zdravih kontrolnih oseb primerljive starosti in spola (HCS). Vse subjekte je zaposlila fundacija v Združenem kraljestvu in jih vključila v rehabilitacijski program. Diagnozo PD so mu postavili po klinični oceni na podlagi meril klinične diagnoze PD MDS. Za vsakega bolnika so zbrali resnost bolezni na podlagi modificiranega stadija po Hoehnu in Yahru (H&Y) in mds-unified Parkinson's Disease Rating Scale-III (MDS-UPDRS-III), ter dopaminergično in nedopaminergično antiparkinsonsko terapijo. Ekvivalentni dnevni odmerek levodope (LEDD) je bil izračunan za vsakega bolnika. Ta raziskava je v skladu z etičnimi načeli Helsinške deklaracije; Vsi subjekti so prejeli informirano in pisno soglasje v skladu s protokoli, ki jih je odobril lokalni odbor za etiko Fundacije. Vsem osebam so bili zbrani vzorci polne krvi in ​​seruma.

2.2. ELISA

2.2.1. Merjenje alfa-nukleoproteina

Topni alfa-sinukleoprotein v plazmi vseh vključenih oseb je bil izmerjen s komercialnim encimsko-imunskim testom (ELISA) v skladu z navodili proizvajalca. Preprosto, 100µL vzorcev plazme, razredčenih z razredčilom za vzorce (1:2), smo prenesli v predhodno prevlečene mikropore in inkubirali čez noč pri 4°C. Po korakih izpiranja s pralnim pufrom smo v vsako vdolbino dodali 100 μL označenega protitelesa in inkubirali pri 4 °C 60 minut. Po korakih ponovnega izpiranja dodajte 100 µL kromogene raztopine v vsako vdolbinico in inkubirajte pri sobni temperaturi 30 minut. Nazadnje smo v vsako vdolbino dodali 100 µL zaustavitvene raztopine, da zaustavimo reakcijo. Luknjo odčitamo na tabličnem bralniku in določimo optično gostoto (OD) luknje pri 450 nm. Koncentracijo -sinukleina smo izrazili v ng/mL (občutljivost 0,03 ng/mL).

2.2.2. Določanje protiteles IgG proti herpesu

Določeni so bili skupni titri IgG HSV-1, CMV in HHV-6 v serumu vseh subjektov. Titre virusnih IgG so odkrili z ELISA. ZDA in HHV-6 IgG, Abnova, Taipei, Tajvan) v skladu s standardnimi protokoli. Preprosto, 100 µL vzorcev seruma, razredčenih z ustreznim razredčilom vzorcev, smo prenesli v ustrezne polistirenske mikropore, prevlečene z virusnim antigenom, in inkubirali pri sobni temperaturi 60 minut. Po korakih čiščenja s pralnim pufrom za odstranitev nevezanih proteinov smo v vsako vdolbino dodali 100 μl ustreznega konjugata peroksidaze in inkubirali 60 minut s HHV-6 in 30 minut s CMV in HSV-1 (HHV -6 in HSV-1 pri sobni temperaturi in CMV pri 37 ◦C). Po korakih ponovnega izpiranja smo v vsako vdolbinico dodali 100 µL ustrezne raztopine kromogenega sredstva/substrata in inkubirali pri sobni temperaturi 15 minut za HSV-1 in CMV ter 20 minut za HHV-6. Nazadnje smo v vsako vdolbino dodali 100 μl raztopine za zaustavitev, da smo zaustavili reakcijo. Luknjo smo odčitali na tabličnem čitalniku in določili optično gostoto (OD) luknje pri 450/620 nm. Titer protiteles HSV-1 je izražen v enotah (U), titer protiteles HHV-6 je izražen v pozitivnem indeksu (PI), titer protiteles CMV cepivo 201, 686 4/10 komplet ELISA, izraženo v kateri koli enoti/mL (AU/mL). Za HSV-1 se osebe z U, večjim ali enakim 5, štejejo za seropozitivne; Za CMV so osebe z E/ml, večjim ali enakim 10, veljale za seropozitivne; Za HHV-6 se osebe s PI večjim ali enakim 1,11 štejejo za seropozitivne.

Slika: Učinki Cistanche proti Parkinsonovi bolezni

3. Rezultati

3.1. Klinične značilnosti študijske populacije

Povzete so bile demografske in klinične značilnosti posameznikov, vključenih v raziskavo. Skratka, spol in starost PD in HC sta primerljiva; Potek bolezni pri bolnikih s PD je bil 7,4 ± 5,1 leta, skupni LEDD pa 512,8 ± 280,8 mg/primer. Pri večini bolnikov se v zgodnjih fazah bolezni pojavi izguba vonja ali zaprtje.

3.2. Koncentracija alfa-sinaptonukleoproteina v plazmi

Alfa-sinaptonukleoprotein je bil odkrit v plazmi pri vseh bolnikih in kontrolah. Kot je bilo pričakovano, je bil PD znatno povišan. Med koncentracijo -sinaptonukleoproteina in demografskimi (starost, spol) ali kliničnimi podatki (potek bolezni, MDP-UPDRS III, modificirani H&Y, LEDD) ni bilo korelacije. To nakazuje, da lahko cistanche vpliva na zdravljenje Alzheimerjeve bolezni. Skupni glikozidi cistanche lahko izboljšajo učenje in raven spomina AD miši, ki jih povzročata -AP in aluminijev triklorid, zmanjšajo vsebnost MDA v možganskem tkivu, povečajo aktivnost SOD in GSH-Px v možganskem tkivu, izboljšajo nekatere patološke spremembe v možganskega tkiva in zmanjša stopnjo apoptoze možganskih celic. Njegov mehanizem delovanja je povezan tudi z njegovim antioksidativnim delovanjem. Celotni cistančni glikozidi imajo tudi dober zaščitni učinek na hipokampalno ultrastrukturo miši z modelom D-galaktoze v razmerju med odmerkom in učinkom, kar nakazuje, da skupnicistancheglikozidi lahko igrajo vlogo pri upočasnitvi staranja in preprečevanju Alzheimerjeve bolezni prek antioksidativnega mehanizma.

Kliknite tukaj, da izboljšate svoje zdravje

4. Zaključkions

Skratka, čeprav je to predhodno in ga je treba potrditi v večji skupini bolnikov, lahko rezultati v tem dokumentu podpirajo možnost vpletenosti HSV-1 v Parkinsonovo bolezen in učinkovitost cistanche pri zdravljenju Parkinsonove bolezni ter lahko nakazuje, da imajo polimorfizmi v genu PILRA (genu, ki sodeluje pri okužbi s HSV-1) vlogo pri nevrovnetju, ki spremlja bolezen. Naravo specifičnega imunskega odziva hsv-1 je treba nadalje raziskati tudi pri bolnikih s PD. Zlasti je treba pri PD analizirati značilnosti podrazredov IgG in nevtralizirajočo aktivnost protiteles, specifičnih za HSV-1, da bi bolje razumeli možne interakcije med okužbo s HSV-1 in boleznijo ter medcistanchein Parkinsonovo bolezen.

Reference

1. Simon, DK; Tanner, CM; Brundin, P. Epidemiologija, patologija, genetika in patofiziologija Parkinsonove bolezni.Clin. Geriatr.med.2020, 36, 1–12. [CrossRef]

2. Pfeiffer, RF Nemotorični simptomi pri Parkinsonovi bolezni.Parkinsonizem Relat. Disord.2016, 22, S119–S122. [CrossRef]

3. Nussbaum, RL; Ellis, CE Alzheimerjeva bolezen in Parkinsonova bolezen.N. angl. J. Med.2003, 348, 1356–1364. [CrossRef]

4. Emamzadeh, FN; Surguchov, A. Parkinsonova bolezen: biomarkerji, zdravljenje in dejavniki tveganja.Spredaj. Neurosci.2018, 12, 612.[CrossRef] [PubMed]

5. Du, XY; Xie, XX; Liu, RT Vloga -sinukleinskih oligomerov pri Parkinsonovi bolezni.Int. J. Mol. Sci.2020, 21, 8645. [CrossRef]

6. Gelders, G.; Baekelandt, V.; Van der Perren, A. Povezovanje nevroinflamacije in nevrodegeneracije pri Parkinsonovi bolezni.J.Immunol. Res.2018, 2018, 4784268. [CrossRef] [PubMed]

7. Piancone, F.; Saresella, M.; La Rosa, F.; Marventano, I.; Meloni, M.; Navarro, J.; Clerici, M. Vnetni odzivi na monomerni in agregirani sinuklin v periferni krvi bolnikov s Parkinonovo boleznijo.Spredaj. Neurosci.2021, 15, 639646. [CrossRef]

8. Olsen, LK; Dowd, E.; McKernan, DP. Vloga virusnih okužb v etiologiji Parkinsonove bolezni?Nevronski. Signal.2018, 2. [CrossRef] [PubMed]

9. Elizan, TS; Madden, DL; Noble, GR; Herrmann, KL; Gardner, J.; Schwartz, J.; Smith, H., Jr.; Sever, JL; Yahr, MD Viralna protitelesa v serumu in cerebrospinalni tekočini bolnikov s Parkinsonovo boleznijo in kontrol.Arh. Nevrol.1979, 36, 529–534. [CrossRef] [PubMed]

10. Wu, WYY; Kang, KH; Chen, SLS; Chiu, SYH; Jen, AMF; Fann, JCY; Ne, CW; Liu, HC; Fu, WM; Chen, HH; et al. Okužba z virusom hepatitisa C: dejavnik tveganja za Parkinsonovo bolezen.J. Viral. Hepatol.2015, 22, 784–791. [CrossRef] [PubMed]

11. Sa, ACC; Madsen, H.; Brown, JR. Skupni molekularni podpisi pri nevrodegenerativnih boleznih in okužbah z virusom herpesa poudarjajo možne mehanizme za neprilagojene prirojene imunske odzive.Sci. Rep.2019, 9, 8795.

12. Von Economo, C.Die Encephalitis Lethargica, ihre Nachkrankheiten und ihren Behandlung; Urban & Schwarzenberg: Dunaj, Avstrija, 1929; str. 394–474.

13. Jang, H.; Bolz, D.; Strum-Ramirez, K.; Shepher, KR; Jiao, Y.; Webster, R.; Smeyne, RJ Visoko patogeni virus gripe H5N1 lahko vstopi v osrednji živčni sistem in povzroči nevrovnetje in nevrodegeneracijo.Proc. Natl. Akad. Sci. ZDA2009, 106,14063–14068. [CrossRef] [PubMed]

14. Marttila, R.; Arstila, P.; Nikoskelainen, J.; Halonen, P.; Rinne, U. Virusna protitelesa v serumu bolnikov s Parkinsonovo boleznijo.EUR. Nevrol.1977, 15, 25–33. [CrossRef] [PubMed]

15. Marttila, RJ; Rinne, UK Protitelesa proti virusu Herpes simplex pri bolnikih s Parkinsonovo boleznijo.J. Neurol. Sci.1978, 35, 375–379.[CrossRef]

16. Marttila, RJ; Rinne, Združeno kraljestvo; Halonen, P.; Madden, DL; Sever, JL Virusi herpesa in parkinsonizem: virus Herpes simplex tipa 1 in 2 ter protitelesa proti citomegalovirusu v serumu in CSF.Arh. Nevrol.1981, 38, 19–21. [CrossRef]

17. Marttila, RJ; Rinne, Združeno kraljestvo; Tiilikainen, A. Virusna protitelesa pri Parkinsonovi bolezni: Herpes simplex in protitelesa proti virusu ošpic v serumu in cerebrospinalni tekočini ter njihova povezava s tipi HLA.J. Neurol. Sci.1982, 54, 227–238. [CrossRef]

18. Bu, XL; Yao, XQ; Jiao, SS; Zeng, F.; Liu, YH; Xiang, Y.; Liang, CR; Wang, QH; Wang, X.; Cao, HY; et al. Študija o povezavi med nalezljivim bremenom in Alzheimerjevo boleznijo.EUR. J. Neurol.2015, 22, 1519–1525. [CrossRef] [PubMed]

19. Harris, MA; Tsui, JK; Marion, SA; Shen, H.; Teschke, K. Povezava Parkinsonove bolezni z okužbami in poklicno izpostavljenostjo možnim vektorjem.mov. Disord.2012, 27, 1111–1117. [CrossRef] [PubMed]

20. Fatahzadeh, M.; Schwartz, RA Človeške okužbe z virusom herpes simplex: epidemiologija, patogeneza, simptomatologija, diagnoza in zdravljenje.J. Am. Akad. Dermatol.2007, 57, 737–763. [CrossRef]

21. Nicoll, MP; Proenca, JT; Efstathiou, S. Molekularna osnova latence virusa herpes simpleksa.FEMS. Microbiol. Rev.2012, 26,684–705. [CrossRef] [PubMed]

22. Svetovna zdravstvena organizacija. Virus Herpes Simplex. 2020. Dostopno na spletu:http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs400/en/(dostopano 1. junija 2021).

23. Caggiu, E.; Paulus, K.; Arru, G.; Piredda, R.; Sechi, GP; Sechi, A. Humoralna navzkrižna reaktivnost med a-sinukleinom in epitopom herpessimplex-1 pri Parkinsonovi bolezni, sprožilna vloga pri bolezni?J. Neuroloimmunol.2016, 291, 110–114. [CrossRef]

24. Caggiu, E.; Paulus, K.; Galleri, G.; Arru, G.; Manetti, R.; Sechi, GP; Sechi, LA Homologni HSV1 in alfa-sinukleinski peptidi spodbujajo T-celični odziv pri Parkinsonovi bolezni.J. Neuroimmunol.2017, 310, 26–31. [CrossRef] [PubMed]

25. La Rosa, F.; Agostini, S.; Bianchi, A.; Nemni, R.; Piancone, F.; Marventano, I.; Mancuso, R.; Saresella, M.; Clerici, M. Okužba z virusom Herpessimplex-1 (HSV-1) povzroči močno, a neučinkovito proizvodnjo IFN-1 v imunskih celicah bolnikov z AD in PD.J.Trans. med.2019, 17, 286. [CrossRef] [PubMed]

26. Hawkes, CH; Del Tredici, K.; Braak, H. Parkinsonova bolezen: revidirana teorija dvojnega udarca.Ann. NY Acad. Sci.2009, 1170,615–622. [CrossRef]

27. Mori, I. Herpes simplex virus tipa 1 v starejših možganih s hipotetično ekspresijo pomožnih genov.J. Neurovirol.2010, 16,203–207. [CrossRef] [PubMed]

28. Mori, I. Viremični napad pojasnjuje teorijo dvojnega zadetka Parkinonove bolezni.med. Hipoteza2017, 101, 33–36. [CrossRef] [PubMed]

29. Kobayashi, N.; Nagata, T.; Shinagawa, S.; Oka, N.; Shimada, K.; Shimizu, A.; Tatebayashi, Y.; Yamada, H.; Nakayama, K.; Kondo, K. Povečanje indeksa avidnosti IgG zaradi reaktivacije virusa herpes simplex tipa 1 in njegove povezave s kognitivnimi funkcijami pri blagi kognitivni motnji in Alzheimerjevi bolezni.Biochem. Biophys. Res. Komun.2013, 840, 907–911. [CrossRef][PubMed]