Tutkijat ovat löytäneet ensimmäistä kertaa toiminnallisen yhteyden suolistossa olevien bakteerien ja Parkinsonin taudin välillä.
Muutokset suolen bakteeripopulaatioiden koostumuksessa - tai mahdollisesti itse suolen bakteereissa - vaikuttavat aktiivisesti ja saattavat jopa aiheuttaa motoristen taitojen heikkenemistä, joka on tämän taudin tunnusmerkki. Tulokset vaikuttavat syvällisesti Parkinsonin hoitoon, tutkijat sanovat.
Parkinsonin tautia sairastaa miljoona ihmistä Yhdysvalloissa ja jopa 1 miljoonaa maailmanlaajuisesti, joten se on toiseksi yleisin hermostoa rappeuttava sairaus. Tyypillisiä piirteitä ovat vapina ja kävelyvaikeudet, alfa-synukleiiniksi kutsutun proteiinin (?Syn) aggregoituminen aivojen ja suoliston soluissa sekä sytokiineiksi kutsuttujen tulehduksellisten molekyylien läsnäolo aivoissa. Lisäksi 10 prosentilla tautia sairastavista on maha-suolikanavan poikkeavuuksia, pääasiassa ummetusta.
”Suolisto on pysyvä koti monipuoliselle, hyödyllisten ja joskus haitallisten bakteerien yhteisölle, joka tunnetaan mikrobiomena, joka on tärkeä immuunijärjestelmän ja hermoston kehitykselle ja toiminnalle”, sanoo Kalifornian instituutin mikrobiologian professori Sarkis Mazmanian tekniikkaa.
”On huomattava, että 70-prosenttiosuus kaikista perifeerisen hermoston neuroneista - eli ei aivoista tai selkäytimestä - on suolistossa, ja suoliston hermosto on suoraan yhteydessä keskushermostoon vagus-hermon kautta. Koska GI-ongelmat edeltävät usein motorisia oireita monta vuotta, ja koska useimmat PD-tapaukset johtuvat ympäristötekijöistä, oletimme, että suolistossa olevat bakteerit voivat vaikuttaa PD: hen.
Syöttömät hiiret
Tämän testaamiseen tutkijat käyttivät hiiriä, jotka tuottavat liikaa ?Syn ja joilla on Parkinsonin taudin oireita. Yhdellä hiiriryhmällä oli monimutkainen suolistobakteerien konsortio; muut, joita kutsuttiin bakteereista vapaiksi hiiriksi, kasvatettiin täysin steriilissä ympäristössä, joten niistä puuttui suolistobakteerit. Tutkijat antoivat molemmille hiiriryhmille useita tehtäviä mitatakseen motorisia taitojaan, kuten juoksumatoilla juoksemista, säteen ylittämistä ja tangosta laskeutumista. Bakteerittomat hiiret suoriutuivat huomattavasti paremmin kuin hiiret, joilla oli täydellinen mikrobiomi.
"Tämä oli" eureka "hetki."
”Tämä oli” eureka-hetki ”, sanoo biologian ja biologian insinöörin tutkija Timothy Sampson ja lehden ensimmäisen paperin kirjoittaja Solu. ”Hiiret olivat geneettisesti identtisiä; molemmat ryhmät tekivät liikaa ?Syn. Ainoa ero oli suoliston mikrobiotan läsnäolo tai puuttuminen. Kun poistat mikrobiomin, hiirillä on normaalit motoriset taidot, vaikka ?Syn ylituotantoakin.
”Kaikki kolme Parkinsonin taudin tunnuspiirrettä ovat menneet idulajittomiin malleihin”, Sampson sanoo. ”Nyt olimme varma, että suoliston bakteerit säätelevät PD-oireita ja niitä tarvitaan jopa. Joten halusimme tietää, miten tämä tapahtuu. ”
Suljettu silmukka
Kun suolen bakteerit hajottavat ravintokuitua, ne tuottavat lyhytketjuisia rasvahappoja (SCFA), kuten asetaattia ja butyraattia. Aiemmat tutkimukset ovat osoittaneet, että nämä molekyylit voivat myös aktivoida immuunivasteita aivoissa.
Joten tutkijat olettivat, että SCFA-tasojen epätasapaino säätelee aivotulehdusta ja muita PD:n oireita. Itse asiassa, kun mikrobittomille hiirille syötettiin SCFA:ta, mikroglia-nimiset solut - jotka ovat aivoissa olevia immuunisoluja - aktivoituivat. Tällaiset tulehdusprosessit voivat aiheuttaa hermosolujen toimintahäiriöitä tai jopa kuolla. Itse asiassa mikrobittomilla hiirillä, joille syötettiin SCFA:ta, ilmeni nyt motorisia vammoja ja ?Syn-aggregaatiota PD:hen liittyvillä aivojen alueilla.
Viimeisessä kokeiden sarjassa Mazmanian ja hänen ryhmänsä tekivät yhteistyötä Chicagon Rush-yliopiston gastroenterologin Ali Keshavarzianin kanssa saadakseen ulostenäytteitä potilaista, joilla oli PD ja terveitä kontrolleja. Ihmisen mikrobiominäytteet siirrettiin itävapaita hiiriä, jotka sitten alkoivat havaita huomattavasti PD: n oireita. Nämä hiiret osoittivat myös suurempia SCFA-tasoja ulosteissaan. Terveiden yksilöiden siirretyt ulostenäytteet eivät sen sijaan aiheuttaneet PD-oireita, toisin kuin hiiret, joilla oli suolen bakteereita PD-potilaista.
”Tämä sulki meille silmukan”, Mazmanian sanoo. ”Tiedot viittaavat siihen, että suoliston mikrobiomiin tehdyt muutokset ovat todennäköisempiä kuin vain PD: n seuraukset. Se on provosoiva havainto, jota on tutkittava edelleen, mutta se, että voit siirtää mikrobiomeja ihmisistä hiiriin ja siirtämisen oireet, viittaavat siihen, että bakteerit ovat merkittävä sairauden tukija. "
Tuloksilla on merkittäviä vaikutuksia Parkinsonin hoidossa, tutkijat sanovat.
”Monissa neurologisissa olosuhteissa tavanomainen hoitomenetelmä on saada lääke aivoihin. Kuitenkin, jos PD ei todellakaan johtuisi pelkästään aivojen muutoksista, vaan mikrobiomien muutoksista, saatat joutua saamaan lääkkeitä suolistoon potilaiden auttamiseksi, mikä on paljon helpompaa tehdä ”, Mazmanian sanoo.
Tällaiset lääkkeet voidaan suunnitella SCFA-tasojen moduloimiseksi, hyödyllisten probioottien tuottamiseksi tai haitallisten organismien poistamiseksi. ”Tämä uusi käsite voi johtaa turvallisempiin hoitoihin, joilla on vähemmän sivuvaikutuksia verrattuna nykyisiin hoitoihin.”
Rahoitusta saivat Larry L. Hillblomin säätiö, Knutin ja Alice Wallenbergin säätiö, Ruotsin tutkimusneuvosto, herra Larry Field, Heritage Medical Research Institute ja kansalliset terveyslaitokset.
Lähde: Caltech
Liittyvät kirjat:
at InnerSelf Market ja Amazon
