De ziekte van Parkinson kan worden voorkomen door darmmicroben

Een veelvoorkomend darmorganisme dat ons helpt voedsel beter te verteren, kan ook een krachtig instrument zijn bij het voorkomen of omkeren van de symptomen van de ziekte van Parkinson (PD), volgens een recente studie. De veranderingen zijn te wijten aan het vermogen van deze bacterie om de opbouw van een toxisch eiwit dat hierbij betrokken is in de ziektetoestand te vertragen, of zelfs om het toxine helemaal te elimineren.

De onderzoekers wisten al dat de hersenfunctie gekoppeld is aan de goede werking van de darmbacteriën. Van daaruit verder, ze bestudeerden een rondwormmodel ( Caenorhabditis elegans ) om te zien wat er gebeurde met het giftige eiwit alfa-synucleïne wanneer de wormen een probioticum kregen.

Caenorhabditis elegans, een vrijlevend, transparante nematode (rondworm), ongeveer 1 mm lang. Afbeelding tegoed:Heiti Paves / Shutterstock

Probiotica

Een probioticum is een formulering die nuttige bacteriën bevat, of bacteriën die de gezondheid van het lichaam verbeteren, hetzij door het directe effect op de darmbacteriële populatie of door de metabolische producten die ervan zijn afgeleid, of door beide. De wetenschappers ontdekten dat dit probioticum ervoor kon zorgen dat alfa-synucleïne geen toxische klonten vormt die voorkomen dat dopamine zich in de hersenen op een adequaat niveau opbouwt. Dopamine is een belangrijke chemische stof die helpt bij het bereiken van soepele spierbewegingen in het lichaam. Deze bevinding zou kunnen helpen om door toekomstig onderzoek te ontdekken hoe probiotica en andere voedingssupplementen de ontwikkeling en voortgang van PD beïnvloeden.

Hoe alfa-synucleïne de hersenen beïnvloedt?

Mensen met PD vertonen een kenmerkend verkeerd gevouwen alfa-synucleïne in hun hersenen. Het resultaat van deze abnormale eiwitvouwing is niet alleen esthetisch, omdat de manier waarop een eiwit wordt gevouwen rechtstreeks van invloed is op zijn fysiologische rol in het lichaam. Het verkeerd gevouwen eiwit, in dit geval, vormt klonten die leiden tot de dood van de zenuwcellen die de signaalstof genaamd dopamine produceren. Wanneer deze cellen niet meer in voldoende aantallen aanwezig zijn, de resulterende dopamine-deficiëntie veroorzaakt het begin van PD-symptomen, inclusief de veelbetekenende trillingen, ter plaatse bevriezen, een onbeweeglijk gezicht, snelle korte schuifstappen, en een abnormale vertraging in elke beweging.

De onderzoekers gebruikten gemodificeerde rondwormen die genen bevatten die coderen voor de menselijke vorm van alfa-synucleïne in zijn abnormale of verkeerd gevouwen versie. Deze genen zijn ingebracht vanuit andere organismen. De wormen werden vervolgens gevoed met een verscheidenheid aan probiotica die vrij verkrijgbaar zijn. Het doel van de onderzoekers was om erachter te komen of een van de 'goede' bacteriën in de probiotica in staat was de vorming van klonten te vertragen.

Het gebruik van de probiotica

Toen ze een probioticum gebruikten dat de bacterie bevat Bacillus subtilis , dingen begonnen er helderder uit te zien. De bacteriën kunnen een biofilm vormen in de darm van de worm, het vrijgeven van hun eigen stofwisselingsproducten. De resultaten waren indrukwekkend – zowel jonge als oudere dieren profiteerden van het gebruik van dit probioticum.

Voor een ding, dit organisme zorgde ervoor dat de abnormale klonten niet verschenen. Niet alleen zo, waar de klonten al waren gevormd, het leek sommigen van hen uit de cel te verwijderen. Dit leidde tot een gunstiger klinisch profiel van de worm. Bijvoorbeeld, hun bewegingen werden soepeler en gemakkelijker.

Hoe het gebeurt?

Toen de onderzoekers keken hoe dit gebeurde, ze zagen dat de bacteriën hun eigen chemicaliën produceerden die de vorming van alfa-synucleïne opruimden en voorkwamen. Hun chemicaliën veroorzaakten een verandering in de manier waarop de celenzymen sfingolipiden in de zenuwcellen verwerkten. De verandering in het metabolisme van deze vetten veranderde het lot van de cellen, bij wijze van spreken. Onderzoeker Maria Doitsidou zegt:"De resultaten bieden de mogelijkheid om te onderzoeken hoe het veranderen van de bacteriën waaruit ons darmmicrobioom bestaat, de ziekte van Parkinson beïnvloedt."

De onderzoekers zagen ook dat de beste tijd om het probioticum te geven in de kindertijd is, omdat dit de meeste langetermijnactie opleverde. Toen de wormen werden gevoerd B. subtilis doorlopend, nauwelijks eiwitklonten gevormd, in tegenstelling tot. Zowel dode als levende bacteriën, evenals sporen, lijken even beschermend. Ook de aanvulling van lachgas (NO) aan de voeding had een gunstig maar kortstondig effect. Het probioticum is dus niet afhankelijk van de kolonisatie van de darm met B. subtilis maar door de metabolieten die het produceert.

Implicaties

"De volgende stappen zijn om deze resultaten bij muizen te bevestigen, gevolgd door versnelde klinische onderzoeken omdat het door ons geteste probioticum al in de handel verkrijgbaar is, ', zeggen de onderzoekers.

Parkinson's UK onderzoeksmanager Beckie Port merkte op:"Parkinson is de snelst groeiende neurologische aandoening ter wereld. Momenteel is er geen behandeling die kan vertragen, iemand terugdraaien of beschermen tegen zijn progressie, maar door projecten als deze te financieren, we brengen de dag naar voren dat die er zal zijn."

Hoewel veel onderzoeken het verband hebben aangetoond tussen darmmicroben en de ontwikkeling en functie van de hersenen, andere wetenschappers zijn van mening dat er meer onderzoek nodig is om probiotica te gebruiken om de darmgezondheid te verbeteren, en zo PD te verlichten of zelfs de symptomen ervan te vertragen.

Opsommen, Beckie Port zegt, "De resultaten van deze studie zijn opwindend omdat ze een verband aantonen tussen bacteriën in de darm en het eiwit in het hart van Parkinson, alfa synucleïne. Studies die bacteriën identificeren die gunstig zijn voor Parkinson, hebben het potentieel om niet alleen de symptomen te verbeteren, maar kunnen zelfs mensen beschermen tegen het ontwikkelen van de aandoening."

• Uniek hulpmiddel om toegang tot nanoporiënonderzoek te democratiseren
• Studie laat zien hoe kankerverwekkende genen metastase bevorderen