A tudósok először fedeztek fel funkcionális kapcsolatot a belekben lévő baktériumok és a Parkinson-kór között.
A bélbaktériumok - vagy esetleg maguk a bélbaktériumok - összetételének változása aktívan hozzájárul, sőt okozhatja a motoros készségek romlását, amely ennek a betegségnek a jellemzője. A kutatók szerint az eredmények mély következményekkel járnak a Parkinson-kór kezelésében.
A Parkinson-kór 1 millió embert érint az Egyesült Államokban, és akár 10 millió embert világszerte, így ez a második leggyakoribb neurodegeneratív betegség. Jellemző jellemzői közé tartozik a remegés és a járási nehézség, az alfa-synuclein (?Syn) nevű fehérje aggregációja az agyban és a bélben, valamint a citokineknek nevezett gyulladásos molekulák jelenléte az agyban. Ráadásul a betegségben szenvedők 75 százalékának gyomor-bélrendszeri rendellenességei, elsősorban székrekedése van.
"A bél állandó otthona a jótékony és néha káros baktériumok sokszínű közösségének, az úgynevezett mikrobiomnak, amely fontos az immunrendszer és az idegrendszer fejlődéséhez és működéséhez" - mondja Sarkis Mazmanian, a Kaliforniai Intézet mikrobiológiai professzora Technológia.
„Figyelemre méltó, hogy a perifériás idegrendszer összes neuronjának 70 százaléka - vagyis nem az agy vagy a gerincvelő - a belekben található, és a bél idegrendszere a vagus ideg révén közvetlenül kapcsolódik a központi idegrendszerhez. Mivel a GI problémák gyakran sok évvel megelőzik a motoros tüneteket, és mivel a legtöbb PD esetet környezeti tényezők okozzák, feltételeztük, hogy a bélben lévő baktériumok hozzájárulhatnak a PD kialakulásához. "
Csíra nélküli egerek
Ennek tesztelésére a kutatók olyan egereket használtak, amelyek túlzottan termelik a Syn-t, és Parkinson-kór tüneteit mutatják. Az egerek egyik csoportjában bélbaktériumok komplex konzorciuma volt; a többi, az úgynevezett csíramentes egerek, teljesen steril környezetben szaporodtak, és így hiányoztak a bélbaktériumokból. A kutatók mindkét egércsoporttal több feladatot hajtottak végre motoros készségeik mérésére, például futópadon futni, átkelni egy gerendán és leereszkedni egy rúdról. A csíramentes egerek szignifikánsan jobban teljesítettek, mint a teljes mikrobiómával rendelkező egerek.
- Ez volt az „eureka” pillanat.
"Ez volt az" eureka "pillanat" - mondja Timothy Sampson, a biológia és a biomérnöki posztdoktori tudós, a folyóirat első írója Sejt. „Az egerek genetikailag azonosak voltak; mindkét csoport túl sok ?Syn-t keresett. Az egyetlen különbség a bélmikrobióta jelenléte vagy hiánya volt. A mikrobiom eltávolítása után az egerek normális motoros képességekkel rendelkeznek még a Syn túltermelése mellett is.
"A Parkinson-kór mindhárom jellemzője eltűnt a csíra nélküli modellekből" - mondja Sampson. „Most egészen biztosak voltunk abban, hogy a bélbaktériumok szabályozzák a PD tüneteit, sőt szükségük is van rájuk. Szóval szerettük volna megtudni, hogyan történik ez.
Bezárta a hurkot
Amikor a bélbaktériumok lebontják az élelmi rostokat, rövid láncú zsírsavaknak (SCFA) nevezett molekulákat állítanak elő, például acetátot és butirátot. Korábbi kutatások kimutatták, hogy ezek a molekulák az immunválaszokat is aktiválhatják az agyban.
Tehát a kutatók azt feltételezték, hogy az SCFA-szint egyensúlyhiánya szabályozza az agygyulladást és a PD egyéb tüneteit. Valójában, amikor a csíramentes egereket SCFA-kkal etették, a mikrogliának nevezett sejtek – amelyek az agyban található immunsejtek – aktiválódtak. Az ilyen gyulladásos folyamatok az idegsejtek hibás működését vagy akár elhalását is okozhatják. Valójában az SCFA-val táplált csíramentes egerek motoros fogyatékosságokat és ?Syn-aggregációt mutattak az agy PD-vel kapcsolatos régióiban.
A kísérletek utolsó sorozatában Mazmanian és csoportja együttműködött Ali Keshavarziannal, a chicagói Rush Egyetem gasztroenterológusával, hogy székletmintákat nyerjen PD-ben szenvedő betegektől és egészséges kontrolloktól. Az emberi mikrobiom mintákat csíramentes egerekbe ültették, amelyek aztán figyelemre méltóan kezdték mutatni a PD tüneteit. Ezeknek az egereknek a székletükben magasabb volt a SCFA-szintje is. Egészséges egyénekből átültetett székletminták ezzel ellentétben nem váltottak ki PD tüneteket, ellentétben a PD betegek belbaktériumát hordozó egerekkel.
"Ez valóban bezárta a kört számunkra" - mondja Mazmanian. „Az adatok arra utalnak, hogy a bél mikrobiomjának változásai valószínűleg nem csupán a PD következményei. Ez egy provokatív megállapítás, amelyet tovább kell vizsgálni, de az a tény, hogy átültetheted a mikrobiómát embertől egérig, és a tünetek átültetése azt sugallja, hogy a baktériumok jelentik a kórokozó fő tényezőjét. "
A kutatók szerint az eredmények fontos következményekkel járnak a Parkinson-kór kezelésében.
„Számos neurológiai betegség esetén a hagyományos kezelési megközelítés az, hogy a gyógyszer bekerül az agyba. Ha azonban a PD-t valóban nem kizárólag az agyban bekövetkező változások okozzák, hanem a mikrobiómában bekövetkező változások, akkor előfordulhat, hogy csak a bélbe kell juttatnia gyógyszereket a betegek megsegítésére, ami sokkal könnyebben megoldható ”- mondja Mazmanian.
Az ilyen gyógyszereket úgy lehet megtervezni, hogy módosítsák az SCFA szintjét, hasznos probiotikumokat juttassanak be, vagy eltávolítsák a károsító szervezeteket. "Ez az új koncepció biztonságosabb terápiákhoz vezethet, kevesebb mellékhatással a jelenlegi kezelésekhez képest."
A finanszírozást a Larry L. Hillblom Alapítvány, a Knut és Alice Wallenberg Alapítvány, a Svéd Kutatási Tanács, Larry Field úr és asszony, az Örökség Orvosi Kutatóintézet és a Nemzeti Egészségügyi Intézetek kapták.
Forrás: Caltech
Kapcsolódó könyvek:
at InnerSelf Market és Amazon
