Darmmikroben können den Verlauf der amyotrophen Lateralsklerose beeinflussen

Forscher des Weizmann Institute of Science haben bei Mäusen gezeigt, dass Darmmikroben, zusammenfassend als Darmmikrobiom bezeichnet, kann den Verlauf der amyotrophen Lateralsklerose (ALS) beeinflussen, auch als Lou-Gehrig-Krankheit bekannt. Wie heute berichtet in Natur , Das Fortschreiten einer ALS-ähnlichen Krankheit wurde verlangsamt, nachdem die Mäuse bestimmte Stämme von Darmmikroben oder Substanzen, von denen bekannt ist, dass sie von diesen Mikroben sezerniert werden, erhalten hatten. Vorläufige Ergebnisse legen nahe, dass die Erkenntnisse zur regulatorischen Funktion des Mikrobioms auf menschliche Patienten mit ALS übertragbar sind.

"Unser langjähriges wissenschaftliches und medizinisches Ziel ist es, die Auswirkungen des Mikrobioms auf die menschliche Gesundheit und Krankheit aufzuklären, wobei das Gehirn eine faszinierende neue Grenze ist, “ sagt Prof. Eran Elinav vom Institut für Immunologie. Sein Team führte die Studie zusammen mit dem von Prof. Eran Segal vom Institut für Informatik und Angewandte Mathematik durch.

Segal führt aus:

Angesichts der zunehmenden Beweise dafür, dass das Mikrobiom die Gehirnfunktion und Krankheiten beeinflusst, Wir wollten seine potenzielle Rolle bei ALS untersuchen."

Die Studie wurde von den Postdoktoranden Dr. Eran Blacher und Stavros Bashiardes, und vom wissenschaftlichen Mitarbeiter Dr. Hagit Shapiro, alles im Elinav-Labor. Sie arbeiteten mit Dr. Daphna Rothschild zusammen, Postdoc im Labor von Eran Segal, und Dr. Marc Gotkine, Leiter der Klinik für Motoneuronkrankheiten am Hadassah Medical Center, sowie mit anderen Wissenschaftlern aus Weizmann und anderswo.

Die Wissenschaftler zeigten zunächst in einer Reihe von Experimenten, dass sich die Symptome einer ALS-ähnlichen Krankheit bei transgenen Mäusen verschlimmerten, nachdem diesen Mäusen Breitbandantibiotika verabreicht wurden, um einen wesentlichen Teil ihres Mikrobioms auszulöschen. Zusätzlich, fanden die Wissenschaftler heraus, dass die Züchtung dieser ALS-anfälligen Mäuse unter keimfreien Bedingungen (in denen per Definition, Mäuse tragen kein eigenes Mikrobiom), ist außerordentlich schwierig, da diese Mäuse es schwer hatten, in der sterilen Umgebung zu überleben. Zusammen, Diese Ergebnisse deuteten auf einen möglichen Zusammenhang zwischen Veränderungen im Mikrobiom und beschleunigtem Krankheitsverlauf bei Mäusen hin, die genetisch anfällig für ALS waren.

Nächste, mit fortschrittlichen Rechenmethoden, die Wissenschaftler charakterisierten die Zusammensetzung und Funktion des Mikrobioms in den ALS-anfälligen Mäusen, Vergleiche sie mit normalen Mäusen. Sie identifizierten 11 mikrobielle Stämme, die sich bei ALS-anfälligen Mäusen im Verlauf der Krankheit veränderten oder noch bevor die Mäuse offensichtliche ALS-Symptome entwickelten. Als die Wissenschaftler diese mikrobiellen Stämme isolierten und sie nach einer antibiotischen Behandlung einzeln - in Form von probiotikaähnlichen Nahrungsergänzungsmitteln - an ALS-anfällige Mäuse verabreichten, einige dieser Stämme hatten einen deutlich negativen Einfluss auf die ALS-ähnliche Krankheit. Aber eine Belastung, Akkermansia muciniphila, das Fortschreiten der Krankheit bei den Mäusen signifikant verlangsamt und ihr Überleben verlängert.

Um den Mechanismus aufzudecken, durch den Akkermansia seine Wirkung entfalten kann, die Wissenschaftler untersuchten Tausende von kleinen Molekülen, die von den Darmmikroben abgesondert wurden. Sie konzentrierten sich auf ein Molekül namens Nicotinamid (NAM):Seine Spiegel im Blut und in der Gehirn-Rückenmarks-Flüssigkeit von ALS-anfälligen Mäusen waren nach einer antibiotischen Behandlung reduziert und stiegen an, nachdem diese Mäuse mit Akkermansia ergänzt wurden. die dieses Molekül sezernieren konnte. Um zu bestätigen, dass NAM tatsächlich ein vom Mikrobiom sezerniertes Molekül ist, das den Verlauf von ALS behindern könnte, die Wissenschaftler injizierten den ALS-anfälligen Mäusen kontinuierlich NAM. Der klinische Zustand dieser Mäuse verbesserte sich signifikant. Eine detaillierte Studie der Genexpression in ihren Gehirnen deutete darauf hin, dass NAM die Funktion ihrer Motoneuronen verbessert.

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