Nowe badania pokazują, że przyczyny wyniszczających chorób neurodegeneracyjnych mogą leżeć nie tylko w mózgu, ale także w jelitach. Badanie przeprowadzone przez naukowców z Case Western Reserve University zidentyfikowało potencjalny związek między określonymi cukrami bakteryjnymi a wystąpieniem stwardnienia zanikowego bocznego (ALS) i otępienia czołowo-skroniowego (FTD).
Połączenie jelita i mózgu
ALS i FTD to ściśle powiązane schorzenia charakteryzujące się postępującą śmiercią neuronów. Podczas gdy ALS wpływa przede wszystkim na neurony ruchowe, prowadząc do utraty kontroli nad mięśniami, FTD wpływa na zachowanie, osobowość i mowę.
Przez wiele lat naukowcy próbowali zrozumieć, dlaczego niektórzy ludzie zapadają na te choroby, a inni nie, nawet jeśli mają takie same predyspozycje genetyczne. Niniejsze badanie koncentruje się na wariantie genu C9ORF72, który jest powszechnym czynnikiem genetycznym w obu chorobach. Ponieważ jednak nie wszyscy z tą mutacją zachorują, badacze poszukiwali „czynników środowiskowych” – czynników zewnętrznych, które mogą popchnąć osobę predysponowaną genetycznie do faktycznego rozwoju choroby.
Odkrycie: cukry zapalne
Korzystając z modeli mysich zaprojektowanych tak, aby naśladować ludzką mutację C9ORF72, zespół badawczy odkrył, że niektóre bakterie jelitowe wytwarzają specyficzny rodzaj cukru zwany glikogenem.
W badaniu zidentyfikowano konkretną bakterię Parabacteroides merdae jako głównego winowajcę. Po wstrzyknięciu tej bakterii myszom rozpoczęła się reakcja łańcuchowa:
1. Wytwarzanie glikogenu: Bakterie wytwarzały zapalne formy glikogenu.
2. Nadmierna aktywacja układu odpornościowego: Organizm postrzega te cukry jako zagrożenie, co powoduje nadmierną reakcję układu odpornościowego.
3. Zapalenie mózgu: Ta odpowiedź immunologiczna spowodowała ciężki stan zapalny i zaburzenie integralności bariery krew-mózg, umożliwiając uszkodzenie mózgu i zabicie neuronów.
Ludzkie dowody
Wyniki nie ograniczały się do modeli zwierzęcych. Kiedy badacze analizowali próbki kału ludzi, odkryli istotną korelację:
– ** Pacjenci z ALS: 15 z 22 osób miało nienormalnie wysoki poziom glikogenu zapalnego.
– Zdrowi uczestnicy (grupa kontrolna):** tylko 4 z 12 miało podwyższony poziom.
Sugeruje to, że białko C9ORF72 normalnie działa jako hamulec produkcji glikogenu. Kiedy gen ulega mutacji, hamulec ten zawodzi, umożliwiając cukrom bakteryjnym niekontrolowane namnażanie się i wyzwalanie neurodegeneracji.
Nowa ścieżka leczenia
Jednym z najbardziej obiecujących aspektów tych badań jest potencjał terapii ukierunkowanych na jelita. W testach na myszach badacze podali alfa-amylazę – enzym rozkładający glikogen. Wyniki były znaczące:
– Zredukowany poziom stanu zapalnego w mózgu.
– Wydłużona długość życia dotkniętych myszy.
Co ciekawe, chociaż enzym pomógł myszom żyć dłużej, nie poprawił ich zdolności motorycznych. Oznacza to, że chociaż leczenie może spowolnić postęp choroby, nie jest jeszcze w stanie odwrócić już istniejących uszkodzeń.
„Nasze dowody na to, że w jelitach pacjentów z ALS przeważają drobnoustroje gromadzące zapalne formy glikogenu, sugerują, że glikogen drobnoustrojowy może być ważnym przykładem wśród wielu czynników środowiskowych i związanych ze stylem życia, które oddziałują z genotypami predysponującymi” – zauważyli naukowcy.
Patrzę w przyszłość
Badania te przesuwają punkt ciężkości leczenia chorób neurodegeneracyjnych z mózgu na układ trawienny. Następujące kroki poleceń obejmują:
– Przeprowadzenie większych badań w celu monitorowania zmian w mikrobiomie jelitowym u ludzi przed i po wystąpieniem choroby.
– Rozpoczęcie badań klinicznych – możliwie w ciągu roku – w celu sprawdzenia, czy terapie rozkładające glikogen mogą spowolnić postęp choroby u ludzi.
Wniosek: Identyfikując glikogen bakteryjny jako potencjalną przyczynę zapalenia mózgu, badanie to otwiera nowe możliwości w neurologii, sugerując, że kontrolowanie zdrowia jelit może być kluczową strategią spowalniającą lub zapobiegającą rozwojowi ALS i FTD.
