Tutkimus havaitsee opportunististen taudinaiheuttajien liiallisen määrän Parkinsoneja sairastavien ihmisten suolistossa

Jännittävä kysymys on, ovatko nämä Braakin taudinaiheuttajia, jotka voivat laukaista PD:n, tai ovatko ne merkityksettömiä PD:lle, mutta kykenevät tunkeutumaan suolistoon ja kasvamaan, koska suolen limakalvo on vaarantunut PD:ssä. Korostamme, että mitään väitteitä ei voida esittää toiminnasta, joka perustuu pelkästään yhdistykseen. Näiden mikro -organismien tunnistaminen mahdollistaa kokeellisten tutkimusten perusteella, onko ja miten ne vaikuttavat PD:hen. "

Haydeh Payami, Ph.D., Neurologian professori, Alabaman yliopisto Birminghamissa

Payami ja kollegat UAB:ssa, Emory University, Albany Medical College ja Washingtonin yliopisto pystyivät tunnistamaan nämä mikro-organismit, koska he suorittivat tähän mennessä suurimman mikrobiomin laajuisen assosiaatiotutkimuksen henkilöistä, joilla on PD ja kontrollit. Monet aiemmat tutkimukset ovat löytäneet muuttuneita suoliston mikrobiomeja PD -potilailla, mutta eivät havainneet opportunististen patogeenien lisääntymistä. Oportunistiset taudinaiheuttajat ovat usein vaarattomia, mutta ne voivat kasvaa ja aiheuttaa infektioita, jos immuunijärjestelmä on heikentynyt tai jos ne tunkeutuvat steriileihin kehon kohtiin.

"Epäilemme, että pystyimme havaitsemaan nämä mikro -organismit, koska ne ovat harvinaisia ​​ja meillä oli paljon suurempi otoskoko ja -voima kuin aiemmissa tutkimuksissa," "Payami sanoi. Hänen tutkijansa analysoivat uudelleen vuoden 2017 tutkimustaan, jossa oli 197 tapausta ja 130 kontrollia, käyttämällä kehittyneempää bioinformaatioputkea. He analysoivat myös uuden, riippumaton aineisto, jossa on 323 PD -tapausta ja 184 kontrollia, rinnakkain ensimmäisen tietojoukon kanssa. Tämä mahdollisti sisäisen replikoinnin ja voiman havaita sekä harvinaisia ​​että yleisiä signaaleja. Aiemmat PD -mikrobiomitutkimukset ovat vaihdelleet 10-197 PD -tapauksesta ja 10-130 kontrollista.

Mikrobiomeja kattava assosiaatiotutkimus käyttää edistystä DNA-sekvensoinnissa ja laskentatyökaluissa etsimään mikrobiyhteisöjä, jotka voivat liittyä sairauteen. On alkanut ymmärtää, että suoliston mikrobiomi - joka sisältää 500-1, 000 bakteerilajia, joilla on pääasiassa hyödyllinen vaikutus - on tärkeä rooli ihmisten terveydelle ja sairauksille.

Payami ja kollegat käyttivät myös hypoteesitonta korrelaatioverkostoanalyysiä yhdessä esiintyvien mikro-organismien yhteisöjen tunnistamiseen. Verkkoanalyysi on tärkeä uusi työkalu biologiassa. Helposti ymmärrettävä esimerkki verkostoista on sosiaalinen verkosto, kuten Facebook, jossa voidaan kartoittaa seuraajien tai ystävien väliset yhteydet. Muutamilla ihmisillä on valtava määrä yhteyksiä, joillakin on paljon, ja valtaosalla on paljon vähemmän. Näiden yhteyksien kartta muistuttaa lentoyhtiön reittikarttaa.

Verkkoanalyysin avulla Payami ja hänen kollegansa löysivät kolme polymikrobista klusteria, ja havaitsi myös, että jokaisella klusterilla oli toiminnallisia ominaisuuksia. Ensimmäinen ryhmä oli opportunistisia taudinaiheuttajia, jotka olivat ylimääräisiä PD -tapauksissa, uusi löytö.

Kaksi muuta klusteria vahvistivat aiemmat tutkimukset. Verrattuna kontrolleihin, PD-potilailla oli pienentynyt lyhytketjuisia rasvahappoja tuottavien mikrobiryhmien määrä. Kolmannessa klusterissa PD-potilailla oli kohonnut kahden suvun taso, jotka ovat hiilihydraatteja metaboloivia probiootteja.

Payami sanoo, että nykyinen tutkimus keskittyi tarkasti ja tarkoituksellisesti tiukasti analyyttisesti. Tutkimuksen tiukkuus sisälsi osoittamisen, että muuttuneet suolen mikrobiomit PD -tapauksissa olivat riippumattomia sukupuolesta, ikä, BMI, ummetus, ruoansulatuskanavan epämukavuus, maantiede ja ruokavalio. 15 PD:hen liittyvää sukua, jotka saavuttivat mikrobiomin laajuisen merkityksen molemmissa tietojoukoissa, tunnistettiin kahdella menetelmällä, ja kovariittisäädöllä tai ilman.

"On vielä opittavaa, "Payami sanoi, "suuremmilla otoskokoilla ja suuremmalla teholla, pitkittäistutkimukset, joilla seurataan muutosta prodromalisesta pitkälle edenneestä sairaudesta, ja seuraavan sukupolven metagenomien sekvensointi laajentaakseen bakteereista ja arkeoista ulottuvuutta sisältämään virukset ja sienet, ja parantaa resoluutiota kanta- ja geenitasolle. "

Yhteistyökumppanit Payamin kanssa tutkimukseen, "Suoliston mikrobiomin dysbioosin karakterisointi PD:ssä:todisteita opportunististen patogeenien liiallisuudesta, "julkaistu lehdessä Luontokumppanilehti Parkinsonin tauti ovat Zachary D.Wallen, Mary Appah, Marissa N. Dean, Cheryl L.Sesler ja David G. Standaert, UAB Neurologian laitos; Stewart A.Kerroin, Emory University School of Medicine, Atlanta, Georgia; Eric Molho, Albany Medical College, Albany, New York; ja Cyrus P.Zabetian, Veterans Administration Puget Sound Health Care System ja Washingtonin yliopisto, Seattle, Washington.

Tuki tuli kansallisilta terveyslaitoksilta NS036960, NS062684, NS108675 ja NS095775.

Yhdysvaltain armeijan lääketieteellisen tutkimuksen hankinta, 820 Chandler Street, Fort Detrick, Maryland 21702-5014, on hankinta- ja hallintotoimisto. Tätä työtä tuki myös Yhdysvaltain armeijan lääketieteellisen tutkimusmateriaalin komento, jonka Yhdysvaltain armeija hyväksyi, Parkinsonin tutkimusohjelman kautta, palkinnon numeroilla W81XWH1810508 ja W81XWH1810509. Mielipiteet, tulkintoja, johtopäätökset ja suositukset ovat kirjoittajan omia, eivätkä ne välttämättä ole Yhdysvaltain armeijan hyväksymiä.

Tutkittaessa eläimiä, tutkija (t) noudattaa Yhdysvaltojen lakeja ja maatalousministeriön määräyksiä. Tutkittaessa rekombinantti -DNA:ta tutkija noudatti NIH:n suuntaviivoja yhdistelmä -DNA -molekyylejä koskevassa tutkimuksessa. Tutkittaessa vaarallisia organismeja tai toksiineja, tutkija noudatti CDC-NIH:n bioturvallisuusopasta mikrobiologisissa ja biolääketieteellisissä laboratorioissa.

UAB:ssa, Payamilla on John T. ja Juanelle D. Strainin neurologian tuoli.

• Erityiset muutokset DNA:ssa vaikuttavat suolistobakteerien olemassaoloon ja määrään,
• Kloonaus kantasoluja Crohnin taudin hoitojen kehittämiseksi