Oamenii de știință au descoperit pentru prima dată o legătură funcțională între bacteriile din intestine și boala Parkinson.

Modificările în compoziția populațiilor bacteriene intestinale - sau, eventual, a bacteriilor intestinale în sine - contribuie în mod activ la și chiar pot provoca deteriorarea abilităților motorii, care este semnul distinctiv al acestei boli. Descoperirile au implicații profunde pentru tratamentul bolii Parkinson, spun cercetătorii.

Parkinson afectează 1 milion de oameni în SUA și până la 10 milioane în întreaga lume, ceea ce o face a doua cea mai frecventă boală neurodegenerativă. Caracteristicile caracteristice includ tremurături și dificultăți de mers, agregarea unei proteine ​​numite alfa-sinucleină (?Syn) în celulele din creier și intestin și prezența moleculelor inflamatorii numite citokine în creier. În plus, 75 la sută dintre persoanele cu boală au anomalii gastrointestinale, în primul rând constipație.

„Intestinul este o locuință permanentă a unei comunități diverse de bacterii benefice și uneori dăunătoare, cunoscută sub numele de microbiom, care este importantă pentru dezvoltarea și funcționarea sistemului imunitar și nervos”, spune Sarkis Mazmanian, profesor de microbiologie la California Institute of Tehnologie.

In mod remarcabil, 70 la suta din toti neuronii din sistemul nervos periferic - adica nu creierul sau maduva spinarii - sunt in intestine, iar sistemul nervos al intestinului este conectat direct la sistemul nervos central prin nervul vag. Deoarece problemele gastrointestinale deseori preced simptomele motorii cu mulți ani și pentru că majoritatea cazurilor de PD sunt cauzate de factori de mediu, am emis ipoteza că bacteriile din intestin pot contribui la PD. ”

Șoareci fără germeni

Pentru a testa acest lucru, cercetătorii au folosit șoareci care produc în exces „Syn” și prezintă simptome de Parkinson. Un grup de șoareci avea un consorțiu complex de bacterii intestinale; ceilalți, numiți șoareci fără germeni, au fost crescuți într-un mediu complet steril și, prin urmare, nu aveau bacterii intestinale. Cercetătorii au solicitat ambelor grupuri de șoareci să îndeplinească mai multe sarcini pentru a-și măsura abilitățile motorii, cum ar fi alergarea pe benzi de alergare, traversarea unui fascicul și coborârea de pe un stâlp. Șoarecii fără germeni au avut rezultate semnificativ mai bune decât șoarecii cu un microbiom complet.

„Acesta a fost momentul„ eureka ”.”

„Acesta a fost momentul„ eureka ”, spune Timothy Sampson, un cercetător postdoctoral în biologie și inginerie biologică și primul autor al lucrării din jurnal. Celulă. „Șoarecii erau identici din punct de vedere genetic; ambele grupuri făceau prea mult ?Syn. Singura diferență a fost prezența sau absența microbiotei intestinale. Odată ce eliminați microbiomul, șoarecii au abilități motorii normale chiar și cu supraproducția de ?Syn.”

„Toate cele trei trăsături distinctive ale Parkinson au dispărut în modelele fără germeni”, spune Sampson. Acum am fost destul de încrezători că bacteriile intestinale reglează și sunt chiar necesare pentru simptomele PD. Așadar, am vrut să știm cum se întâmplă acest lucru. ”

Închis bucla

Când bacteriile intestinale descompun fibrele dietetice, acestea produc molecule numite acizi grași cu lanț scurt (SCFA), cum ar fi acetat și butirat. Cercetările anterioare au arătat că aceste molecule pot activa, de asemenea, răspunsurile imune în creier.

Deci, cercetătorii au emis ipoteza că un dezechilibru în nivelurile de SCFA reglează inflamația creierului și alte simptome ale PD. Într-adevăr, când șoarecii fără germeni au fost hrăniți cu SCFA, celulele numite microglia – care sunt celule imunitare care locuiesc în creier – au devenit activate. Astfel de procese inflamatorii pot cauza funcționarea defectuoasă a neuronilor sau chiar moartea. De fapt, șoarecii fără germeni hrăniți cu SCFA au arătat acum dizabilități motorii și agregare "Syn" în regiunile creierului legate de PD.

Într-un ultim set de experimente, Mazmanian și grupul său au colaborat cu Ali Keshavarzian, un gastroenterolog la Universitatea Rush din Chicago, pentru a obține probe fecale de la pacienții cu PD și de la controale sănătoase. Probele de microbiomi umani au fost transplantate la șoareci fără germeni, care apoi au început să prezinte simptomele PD. Acești șoareci au prezentat, de asemenea, niveluri mai ridicate de SCFA în fecale. Eșantioanele fecale transplantate de la indivizi sănătoși, în schimb, nu au declanșat simptome PD, spre deosebire de șoareci care adăpostesc bacterii intestinale de la pacienții cu PD.

„Acest lucru a închis într-adevăr bucla pentru noi”, spune Mazmanian. Datele sugerează că modificările microbiomului intestinal sunt probabil mai mult decât doar o consecință a PD. Este o constatare provocatoare care trebuie studiată în continuare, dar faptul că puteți transplanta microbiomul de la oameni la șoareci și să transferați simptome sugerează că bacteriile sunt un factor major al bolii. ”

Descoperirile au implicații importante pentru tratamentul bolii Parkinson, spun cercetătorii.

„Pentru multe afecțiuni neurologice, abordarea convențională a tratamentului este de a introduce un medicament în creier. Cu toate acestea, dacă PD nu este într-adevăr cauzată doar de modificări ale creierului, ci de schimbări ale microbiomului, atunci este posibil să trebuiască doar să introduceți medicamente în intestin pentru a ajuta pacienții, ceea ce este mult mai ușor de făcut ”, spune Mazmanian.

Astfel de medicamente ar putea fi concepute pentru a modula nivelurile SCFA, pentru a furniza probiotice benefice sau pentru a elimina organismele dăunătoare. Acest nou concept poate duce la terapii mai sigure, cu mai puține efecte secundare în comparație cu tratamentele actuale.

Finanțarea a venit de la Fundația Larry L. Hillblom, Fundația Knut și Alice Wallenberg, Consiliul Suedez de Cercetare, domnul și doamna Larry Field, Heritage Medical Research Institute și Institutele Naționale de Sănătate.

Sursa: Caltech

Cărți asemănătoare:

at InnerSelf Market și Amazon