En 2003, Heiko Braak propuso que las formas no hereditarias de EP son causadas por un patógeno en el intestino. Planteó la hipótesis de que el patógeno podría atravesar la barrera de la mucosa intestinal y extenderse al cerebro a través del sistema nervioso. Hasta ahora, no ha habido evidencia de un patógeno específico que pueda desencadenar la EP.
Ahora Haydeh Payami, Doctor., profesor de neurología en la Universidad de Alabama en Birmingham, y sus colegas informan por primera vez de una sobreabundancia significativa de un grupo de patógenos oportunistas en el intestino de las personas con EP, en comparación con los sujetos de control.
La pregunta interesante es si estos son los patógenos de Braak capaces de desencadenar la EP, o son irrelevantes para la EP pero pueden penetrar el intestino y crecer, porque el revestimiento del intestino se ve comprometido en la EP. Enfatizamos que no se pueden hacer afirmaciones sobre la función basada únicamente en la asociación. La identidad de estos microorganismos permitirá que los estudios experimentales determinen si juegan un papel en la EP y cómo lo hacen ".
Haydeh Payami, Doctor., Catedrático de Neurología, Universidad de Alabama en Birmingham
Payami y compañeros de la UAB, Universidad Emory, Albany Medical College y la Universidad de Washington pudieron identificar estos microorganismos porque realizaron el mayor estudio de asociación de todo el microbioma de personas con EP y controles hasta la fecha. Muchos estudios anteriores han encontrado microbiomas intestinales alterados en personas con EP, pero no detectaron un aumento de patógenos oportunistas. Los patógenos oportunistas suelen ser inofensivos, pero pueden crecer y causar infecciones si el sistema inmunológico está comprometido o si penetran en lugares estériles del cuerpo.
"Sospechamos que la razón por la que pudimos detectar estos microorganismos es que son raros y teníamos un tamaño de muestra y un poder mucho más grandes que los estudios anteriores". "Dijo Payami. Sus investigadores volvieron a analizar su estudio de 2017 que tenía 197 casos y 130 controles, utilizando una tubería de bioinformática más avanzada. También analizaron un nuevo, conjunto de datos independiente con 323 casos de EP y 184 controles, en paralelo al primer conjunto de datos. Esto permitió la replicación interna y el poder de detectar señales raras y comunes. Los estudios previos sobre el microbioma de la EP han oscilado entre 10 y 197 casos de EP y entre 10 y 130 controles.
Un estudio de asociación de todo el microbioma utiliza avances en la secuenciación de ADN y herramientas computacionales para buscar comunidades microbianas que puedan estar asociadas con enfermedades. Existe una comprensión emergente de que el microbioma intestinal, que incluye 500 a 1, 000 especies bacterianas que tienen una influencia principalmente beneficiosa - desempeña un papel importante en la salud y las enfermedades humanas.
Payami y sus colegas también utilizaron el análisis de redes de correlación sin hipótesis para identificar comunidades de microorganismos concurrentes. El análisis de redes es una nueva herramienta importante en biología. Un ejemplo de redes fácilmente comprensible es una red social como Facebook, donde se pueden mapear las conexiones entre seguidores o amigos. Algunas personas tendrán una gran cantidad de conexiones, algunos tendrán muchos, y una gran mayoría tendrá muchos menos. Un mapa de estas conexiones es similar al mapa de rutas de una aerolínea.
Usando análisis de red, Payami y sus colegas encontraron tres grupos polimicrobianos, y también encontró que cada grupo compartía características funcionales. El primer grupo fue el de patógenos oportunistas sobreabundantes en casos de EP, un hallazgo novedoso.
Los otros dos grupos confirmaron estudios anteriores. En comparación con los controles, las personas con EP tenían niveles reducidos de un grupo de microbios que producen ácidos grasos de cadena corta. En el tercer grupo, las personas con EP tenían niveles elevados de dos géneros que son microbios probióticos metabolizadores de carbohidratos.
Payami dice que el estudio actual tuvo un enfoque preciso y una ejecución analítica intencionalmente estricta. El rigor del estudio incluyó mostrar que los microbiomas intestinales alterados en los casos de EP eran independientes del sexo, la edad, IMC, estreñimiento, malestar gastrointestinal, geografía y dieta. Los 15 géneros asociados a la enfermedad de Parkinson que alcanzaron importancia en todo el microbioma en ambos conjuntos de datos se identificaron mediante dos métodos, y con o sin ajuste de covariables.
"Hay más que aprender, "Payami dijo, "con tamaños de muestra más grandes con mayor poder, estudios longitudinales para rastrear el cambio de enfermedad prodrómica a avanzada, y mediante la secuenciación de metagenomas de próxima generación para ampliar el alcance de bacterias y arqueas para incluir virus y hongos, y mejorar la resolución a nivel de cepa y gen ".
Coautores con Payami para el estudio, "Caracterización de la disbiosis del microbioma intestinal en la EP:evidencia de sobreabundancia de patógenos oportunistas, "publicado en el Nature Partner Journal Enfermedad de Parkinson son Zachary D. Wallen, Mary Appah, Marissa N. Dean, Cheryl L. Sesler y David G. Standaert, Departamento de Neurología de la UAB; Stewart A. Factor, Facultad de Medicina de la Universidad de Emory, Atlanta, Georgia; Eric Molho, Facultad de Medicina de Albany, Albany, Nueva York; y Cyrus P. Zabetian, Administración de Veteranos Puget Sound Health Care System y Universidad de Washington, Seattle, Washington.
El apoyo provino de las subvenciones de los Institutos Nacionales de Salud NS036960, NS062684, NS108675 y NS095775.
La actividad de adquisición de investigación médica del ejército de los EE. UU., 820 Chandler Street, Fort Detrick, Maryland 21702-5014, es la oficina de adjudicación y administración de adquisiciones. Este trabajo también fue apoyado por el Comando de Material de Investigación Médica del Ejército de los EE. UU. Respaldado por el Ejército de los EE. UU., a través del Programa de Investigación de Parkinson, bajo los premios núms. W81XWH1810508 y W81XWH1810509. Opiniones, interpretaciones, Las conclusiones y recomendaciones son las del autor y no necesariamente cuentan con el respaldo del Ejército de los EE. UU.
Al realizar investigaciones con animales, el investigador (es) se adhiere a las leyes de los Estados Unidos y las regulaciones del Departamento de Agricultura. En la realización de investigaciones que utilizan ADN recombinante, el investigador se adhirió a las Directrices de los NIH para la investigación con moléculas de ADN recombinante. En la realización de investigaciones que involucren organismos peligrosos o toxinas, el investigador se adhirió a la Guía CDC-NIH para la bioseguridad en laboratorios microbiológicos y biomédicos.
En la UAB, Payami ocupa la cátedra John T. y Juanelle D. Strain en Neurología.
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