"Régi tudományos és orvosi célunk az, hogy tisztázzuk a mikrobiom emberi egészségre és betegségekre gyakorolt hatását, az agy lenyűgöző új határ, "mondja professzor Eran Elinav, az Immunológiai Osztály munkatársa. Csapata együtt végezte el a tanulmányt Eran Segal professzorral, a Számítástechnika és Alkalmazott Matematika Tanszék munkatársával.
Segal kifejti:
Tekintettel arra, hogy egyre több bizonyíték van arra, hogy a mikrobioma befolyásolja az agyműködést és a betegségeket, meg akartuk vizsgálni annak lehetséges szerepét az ALS -ben. "
A vizsgálatot posztdoktori ösztöndíjasok, dr. Eran Blacher és Stavros Bashiardes, és Dr. Hagit Shapiro személyzeti tudós, mindezt az Elinav laborban. Együttműködtek Dr. Daphna Rothschilddal, posztdoktori munkatárs Eran Segal laborjában, és Dr. Marc Gotkine, A Hadassah Medical Center Motoros Neuron Betegség Klinikájának vezetője, valamint más tudósokkal Weizmannból és máshonnan.
A tudósok egy kísérletsorozatban kezdték demonstrálni, hogy az ALS-szerű betegség tünetei a transzgenikus egerekben rosszabbodtak, miután ezeknek az egereknek széles spektrumú antibiotikumokat adtak, hogy elpusztítsák mikrobiómjuk jelentős részét. Továbbá, a tudósok megállapították, hogy ezeket az ALS-hajlamos egereket csíramentes körülmények között (ahol definíció szerint, az egereknek nincs saját mikrobiomjuk), rendkívül nehéz, mivel ezek az egerek nehezen élték túl a steril környezetet. Együtt, ezek az eredmények arra utaltak, hogy lehetséges kapcsolat van a mikrobiomában bekövetkezett változások és a betegség felgyorsult progressziója között olyan egerekben, amelyek genetikailag érzékenyek az ALS -re.
Következő, fejlett számítási módszerekkel, a tudósok jellemezték a mikrobiom összetételét és működését az ALS-hajlamos egerekben, összehasonlítva őket a szokásos egerekkel. 11 mikrobiális törzset azonosítottak, amelyek megváltoztak az ALS-hajlamos egerekben a betegség előrehaladtával vagy még azelőtt, hogy az egereken nyilvánvaló ALS-tünetek alakultak volna ki. Amikor a tudósok izolálták ezeket a mikrobiális törzseket, és egyenként - probiotikus szerű kiegészítők formájában - adták őket az ALS -hajlamos egereknek antibiotikum -kezelés után, ezen törzsek némelyike egyértelműen negatív hatással volt az ALS-szerű betegségre. De egy törzs, Akkermansia muciniphila, jelentősen lelassította a betegség előrehaladását az egerekben és meghosszabbította túlélésüket.
Annak feltárására, hogy az Akkermansia milyen módon fejti ki hatását, a tudósok megvizsgálták a bélmikrobák által kiválasztott kis molekulák ezreit. Egy nikotinamid (NAM) nevű molekulát nulláztak:Az ALS-ra hajlamos egerek vérében és cerebrospinális folyadékában lévő szintje csökkent az antibiotikum-kezelést követően, és emelkedett, miután ezeket az egereket Akkermansia-val kiegészítették, amely képes volt kiválasztani ezt a molekulát. Annak megerősítésére, hogy a NAM valóban mikrobióma által kiválasztott molekula volt, amely gátolhatja az ALS lefolyását, a tudósok folyamatosan infundálták az ALS-hajlamos egereket NAM-mal. Ezen egerek klinikai állapota jelentősen javult. Az agyuk génexpressziójának részletes vizsgálata azt sugallta, hogy a NAM javította motoros idegsejtjeik működését.