Nový výzkum ukazuje, že původ ničivých neurodegenerativních onemocnění může ležet nejen v mozku, ale také ve střevech. Studie vedená výzkumníky z Case Western Reserve University identifikovala potenciální souvislost mezi specifickými bakteriálními cukry a nástupem amyotrofické laterální sklerózy (ALS) a frontotemporální demence (FTD).
Spojení střeva a mozku
ALS a FTD jsou blízce příbuzné stavy charakterizované progresivní neuronální smrtí. Zatímco ALS primárně postihuje motorické neurony, což vede ke ztrátě svalové kontroly, FTD ovlivňuje chování, osobnost a řeč.
Po mnoho let se vědci snažili pochopit, proč někteří lidé trpí těmito nemocemi a jiní ne, i když mají stejnou genetickou predispozici. Tato studie se zaměřuje na genovou variantu C9ORF72, která je společným genetickým faktorem pro obě onemocnění. Protože však ne každý s touto mutací onemocní touto mutací, výzkumníci hledali „spouštěče životního prostředí“ – vnější faktory, které by mohly přimět geneticky predisponovanou osobu, aby se nemoc skutečně rozvinula.
Objev: Zánětlivé cukry
Pomocí myších modelů navržených tak, aby napodobovaly lidskou mutaci C9ORF72, výzkumný tým zjistil, že určité střevní bakterie produkují specifický typ cukru zvaný glykogen.
Studie identifikovala jako hlavního viníka specifickou bakterii Parabacteroides merdae. Když byla tato bakterie injikována myším, spustila řetězovou reakci:
1. Produkce glykogenu: Bakterie produkovaly zánětlivé formy glykogenu.
2. Nadměrná aktivace imunity: Tělo tyto cukry vnímá jako hrozbu, což způsobuje přehnanou reakci imunitního systému.
3. Zánět mozku: Tato imunitní reakce vedla k vážnému zánětu a narušení integrity hematoencefalické bariéry, což umožnilo poškození dostat se do mozku a zabíjet neurony.
Lidské důkazy
Výsledky nebyly omezeny na zvířecí modely. Když výzkumníci analyzovali vzorky lidské stolice, zjistili významnou korelaci:
– Pacienti s ALS: 15 z 22 lidí mělo abnormálně vysoké hladiny zánětlivého glykogenu.
– Zdraví účastníci (kontrolní skupina): pouze 4 z 12 měli zvýšené hladiny.
To naznačuje, že protein C9ORF72 normálně působí jako brzda produkce glykogenu. Když gen zmutuje, tato brzda selže, což umožňuje nekontrolovatelné množení bakteriálních cukrů a spuštění neurodegenerace.
Nová cesta k léčbě
Jedním z nejslibnějších aspektů tohoto výzkumu je potenciál pro terapii cílené na střeva. Při testech na myších vědci podávali alfa-amylázu, enzym, který štěpí glykogen. Výsledky byly významné:
– Snížené úrovně zánětu v mozku.
– Prodloužená životnost postižených myší.
Zajímavé je, že i když enzym pomohl myším žít déle, nezlepšil jejich fyzické motorické schopnosti. To naznačuje, že i když léčba může zpomalit progresi onemocnění, není ještě schopna zvrátit již přítomné poškození.
„Naše důkazy, že mikrobi akumulující zánětlivé formy glykogenu převládají ve střevech pacientů s ALS, naznačují, že mikrobiální glykogen může být důležitým příkladem mezi mnoha faktory životního prostředí a životního stylu, které interagují s predisponujícími genotypy,“ poznamenali vědci.
Pohled do budoucnosti
Tento výzkum posouvá těžiště léčby neurodegenerativních onemocnění z mozku do trávicího systému. Následující příkazové kroky zahrnují:
– Provádění větších studií ke sledování změn ve střevním mikrobiomu u lidí před a po propuknutí nemoci.
– Zahájení klinických studií – možná do jednoho roku – s cílem otestovat, zda léčba, která rozkládá glykogen, může zpomalit progresi onemocnění u lidí.
Závěr: Tím, že tato studie identifikuje bakteriální glykogen jako potenciální hybnou sílu zánětu mozku, představuje nový průlom v neurovědě tím, že naznačuje, že řízení zdraví střev může být klíčovou strategií při zpomalování nebo prevenci rozvoje ALS a FTD.
