Studija otkriva prekomjernu količinu oportunističkih patogena u crijevima osoba s Parkinsonovom bolesti

Uzbudljivo je pitanje jesu li to Braakovi patogeni sposobni potaknuti PD, ili su irelevantni za PD, ali mogu prodrijeti u crijeva i rasti, jer je sluznica crijeva ugrožena u PD. Naglašavamo da se ne mogu tvrditi na temelju funkcija samo na temelju povezanosti. Identitet ovih mikroorganizama omogućit će eksperimentalne studije da se utvrdi igraju li i kako ulogu u PD. "

Haydeh Payami, Dr. Sc., Profesor neurologije, Sveučilište Alabama u Birminghamu

Payami i kolege iz UAB -a, Sveučilište Emory, Medicinski fakultet Albany i Sveučilište Washington uspjeli su identificirati ove mikroorganizme jer su do sada proveli najveće udruženo istraživanje o mikrobiomima na osobama s PD i kontrolama. Mnoge prethodne studije otkrile su promijenjene crijevne mikrobiome u osoba s PD, ali nisu otkrile povećanje oportunističkih patogena. Oportunistički patogeni često su bezopasni, ali mogu rasti i uzrokovati infekcije ako je imunološki sustav ugrožen ili ako prodiru u sterilna mjesta u tijelu.

"Sumnjamo da je razlog zašto smo uspjeli otkriti ove mikroorganizme to što su rijetki i imali smo mnogo veću veličinu uzorka i snagu od prethodnih studija, "Payami je rekla. Njezini su istraživači ponovno analizirali svoju studiju iz 2017. koja je imala 197 slučajeva i 130 kontrola, koristeći napredniji cjevovod bioinformatike. Analizirali su i novu, neovisni skup podataka s 323 slučaja PD i 184 kontrole, paralelno s prvim skupom podataka. To je omogućilo unutarnju replikaciju i moć otkrivanja rijetkih i uobičajenih signala. Prethodne studije mikrobioma PD su se kretale od 10 do 197 slučajeva PD i 10 do 130 kontrola.

Studija o povezivanju na čitavom mikrobiomu koristi napredak u sekvenciranju DNK i računalne alate za traženje mikrobnih zajednica koje mogu biti povezane s bolešću. Pojavljuje se razumijevanje da crijevni mikrobiom - koji uključuje 500 do 1, 000 bakterijskih vrsta koje imaju uglavnom blagotvoran utjecaj - igra važnu ulogu u ljudskom zdravlju i bolestima.

Payami i kolege također su koristili analizu korelacijske mreže bez hipoteza za identifikaciju zajednica mikroorganizama koji se pojavljuju zajedno. Mrežna analiza važan je novi alat u biologiji. Lako razumljiv primjer mreža je društvena mreža poput Facebooka, gdje se mogu mapirati veze između sljedbenika ili prijatelja. Nekoliko ljudi će imati ogroman broj veza, neki će ih imati mnogo, a velika većina imat će mnogo manje. Karta ovih veza slična je karti zrakoplovnih ruta.

Koristeći analizu mreže, Payami i kolege pronašli su tri polimikrobne skupine, te su također otkrili da svaki klaster dijeli funkcionalne karakteristike. Prva skupina bila je oportunističkih patogena prekomjerna u slučajevima PD, novi nalaz.

Druge dvije skupine potvrđuju prethodne studije. U usporedbi s kontrolama, osobe s PD imale su smanjenu razinu skupine mikroba koja proizvodi kratkolančane masne kiseline. U trećoj skupini, osobe s PD imale su povišenu razinu dva roda koji su probiotički mikroorganizmi koji metaboliziraju ugljikohidrate.

Payami kaže da je trenutna studija imala precizan fokus i namjerno strogo analitičko izvršenje. Strogost studije uključivala je pokazivanje da su promijenjeni crijevni mikrobiomi u slučajevima PD neovisni o spolu, dob, BMI, zatvor, gastrointestinalne tegobe, zemljopisa i prehrane. 15 rodova povezanih s PD koji su postigli značaj u čitavom mikrobiomu u oba skupa podataka identificirani su pomoću dvije metode, i sa ili bez kovarijantne prilagodbe.

"Mora se još naučiti, "Payami je rekao, "s većim uzorcima s većom snagom, longitudinalne studije za praćenje promjene od prodromalne do uznapredovale bolesti, i sekvenciranjem metagenoma sljedeće generacije za proširenje opsega s bakterija i arheja na viruse i gljivice, te poboljšati razlučivost na soj i razinu gena. "

Koautori s Payamijem za studiju, "Obilježavanje disbioze crijevnog mikrobioma u PD:dokazi o prekomjernoj količini oportunističkih patogena, "objavljeno u Partner časopis za prirodu Parkinsonova bolest su Zachary D. Wallen, Marija Appah, Marissa N. Dean, Cheryl L. Sesler i David G. Standaert, UAB odjel za neurologiju; Stewart A. Faktor, Medicinski fakultet Sveučilišta Emory, Atlanta, Gruzija; Eric Molho, Medicinski fakultet Albany, Albany, New York; i Cyrus P. Zabetian, Veterans Administration Puget Sound Health Care System i Sveučilište Washington, Seattle, Washington.

Podrška je stigla iz grantova Nacionalnog instituta za zdravlje NS036960, NS062684, NS108675 i NS095775.

Aktivnost stjecanja medicinskih istraživanja američke vojske, 820 Chandler Street, Utvrda Detrick, Maryland 21702-5014, je dodjeljujući i upravljajući ured za stjecanje. Ovaj je rad također podržalo Zapovjedništvo medicinskog materijala za medicinska istraživanja američke vojske koje je podržala američka vojska, kroz Parkinsonov istraživački program, pod brojevima nagrada W81XWH1810508 i W81XWH1810509. Mišljenja, tumačenja, zaključci i preporuke su autori i nije ih nužno podržala američka vojska.

Prilikom provođenja istraživanja pomoću životinja, istražitelji se pridržavaju zakona Sjedinjenih Država i propisa Ministarstva poljoprivrede. U provođenju istraživanja korištenjem rekombinantne DNA, istraživač se pridržavao smjernica NIH -a za istraživanje koje uključuje molekule rekombinantne DNA. U provođenju istraživanja u koje su uključeni opasni organizmi ili toksini, istraživač se pridržavao CDC-NIH Vodiča za biološku sigurnost u mikrobiološkim i biomedicinskim laboratorijima.

U UAB -u, Payami drži Katedru za neurologiju John T. and Juanelle D. Strain.

• Specifične promjene u DNA utječu na postojanje i količinu crijevnih bakterija,
• Kloniranje matičnih stanica za razvoj liječenja Crohnove bolesti