Boala Parkinson şi tremorul esenţial sunt două dintre cele mai răspândite tulburări de mişcare, asemănătoare ca simptome, dar generate de mecanisme diferite în creier. Cercetătorii au identificat acum tipare distincte de semnalizare chimică ale unor neurotransmiţători esenţiali - dopamina şi serotonina - care disting aceste afecţiuni şi ar putea facilita diagnosticarea lor mai precisă.
Un studiu, publicat marţi în revista Nature Communications, arată cum modificările chimice din creier pot semnala diferenţa între între două tulburări de mişcare: boala Parkinson şi tremorul esenţial, care deşi par asemănătoare prin simptome, sunt de fapt două tulburări distincte.
Folosind tehnologii avansate de măsurare şi modele computaţionale, oamenii de ştiinţă au descoperit că nu dopamina, ci serotonina şi lipsa interacţiunii dinamice dintre cei doi neurotransmiţători reprezintă elementul care diferenţiază cel mai clar cele două tulburări, oferind noi cunoştinţe care pot fi folosite atât în cercetare, cât şi în practica medicală.
Cercetarea a fost realizată de un grup de specialişti de la Institutul de Cercetări Biomedicale Fralin din cadrul Virginia Tech (VTC).
Echipa s-a concentrat pe o regiune cerebrală implicată în luarea deciziilor şi procesarea recompenselor - nucleul caudat al striatumului.
Folosind o tehnică electrochimică îmbunătăţită cu învăţare automată în timpul operaţiilor de stimulare cerebrală profundă (DBS) pe pacienţi cu tremor esenţial şi Parkinson, echipa a măsurat fluctuaţiile neurotransmiţătorilor dopamină şi serotonină în momentul în care pacienţii participau la un joc conceput pentru a înţelege mecanismele chimice care din creier care stau la baza luării deciziilor.
Într-un studiu din 2018, echipa a reuşit pentru prima dată să înregistreze, la oameni, schimbările extrem de rapide ale dopaminei şi serotoninei în momentul luării deciziilor. Informaţiile adunate atunci, păstrate timp de opt ani, au fost reanalizate acum cu metode mai avansate şi au evidenţiat tipare care nu fuseseră vizibile la început.
În timpul operaţiilor de stimulare cerebrală profundă (DBS), medicii neurochirurgi de la Wake Forest University au folosit electrozi foarte subţiri din fibră de carbon pentru a înregistra activitatea chimică a creierului pacienţilor. În acel moment, pacienţii jucau un joc simplu, în care trebuiau să accepte sau să respingă oferte, iar cercetătorii urmăreau reacţiile chimice din creier, monitorizând în timp real activitatea cerebrală pentru a identifica exact zona ce urmează să fie stimulată.
Noul studiu a folosit un model pe calculator care a analizat cum îşi construiau pacienţii strategiile şi cum le schimbau atunci când primeau oferte neaşteptate. Astfel, cercetătorii au putut observa tipare chimice diferite pentru fiecare boală. În cazul pacienţilor cu tremor esenţial, atunci când aceştia primeau o ofertă surprinzătoare, nivelul de dopamină din creier creştea, în timp ce nivelul de serotonină scădea.
Acest tipar a fost remarcat şi în alte cercetări care au studiat modul în care oamenii iau decizii, însă în Parkinson, acest tipar lipsea.
Se ştie că în boala Parkinson neuronii care produc dopamină mor, dar recenta analiza a arătat că serotonina este, de fapt, cea care face diferenţa mai evidentă între Parkinson şi tremorul esenţial. Ceea ce contează cel mai mult nu este doar lipsa dopaminei, ci faptul că dispare echilibrul normal dintre dopamină şi serotonină, notează cercetătorii.
Cercetătorii au descoperit că atunci când pacienţii primeau un rezultat diferit faţă de ce se aşteptau, nivelul de serotonină din creier se modifica. Aceste schimbări erau suficient de clare încât să arate dacă persoana suferea de Parkinson sau de tremor esenţial.
Boala Parkinson afectează peste zece milioane de persoane la nivel mondial, iar tremorul esenţial este întâlnit chiar mai frecvent, afectând aproximativ 25 de milioane de persoane.
Aceste descoperiri deschid drumul către metode mai precise de diagnostic şi o mai bună înţelegere a mecanismelor care diferenţiază boala Parkinson de tremorul esenţial.
