Tarmmikrober kan påvirke forløpet av amyotrofisk lateral sklerose

Forskere ved Weizmann Institute of Science har vist hos mus at tarmmikrober, samlet kalt tarmmikrobiomet, kan påvirke forløpet av amyotrofisk lateral sklerose (ALS), også kjent som Lou Gehrigs sykdom. Som rapportert i dag i Natur , progresjonen av en ALS-lignende sykdom ble redusert etter at musene mottok visse stammer av tarmmikrober eller stoffer som er kjent for å bli utskilt av disse mikrober. Foreløpige resultater tyder på at funnene om den regulatoriske funksjonen til mikrobiomet kan være aktuelt for mennesker med ALS.

"Vårt mangeårige vitenskapelige og medisinske mål er å belyse mikrobiomets innvirkning på menneskers helse og sykdom, med hjernen som en fascinerende ny grense, "sier prof. Eran Elinav ved immunologisk avdeling. Teamet hans utførte studien sammen med prof. Eran Segal ved avdeling for informatikk og anvendt matematikk.

Segal utdyper:

Gitt økende bevis på at mikrobiom påvirker hjernens funksjon og sykdom, Vi ønsket å studere dens potensielle rolle i ALS. "

Studien ble ledet av postdoktorer Dr. Eran Blacher og Stavros Bashiardes, og av personalforsker Dr. Hagit Shapiro, alle i Elinav -laboratoriet. De samarbeidet med Dr. Daphna Rothschild, en postdoktor i laboratoriet til Eran Segal, og Dr. Marc Gotkine, Leder for Motor Neuron Disease Clinic ved Hadassah Medical Center, så vel som med andre forskere fra Weizmann og andre steder.

Forskerne startet med å demonstrere i en serie eksperimenter at symptomene på en ALS-lignende sykdom hos transgene mus forverret seg etter at disse musene fikk bredspektret antibiotika for å utslette en betydelig del av mikrobiomet. I tillegg, forskerne fant at dyrking av disse ALS-utsatte musene under bakteriefrie forhold (der, per definisjon, mus bærer ikke noe eget mikrobiom), er ekstremt vanskelig, ettersom disse musene hadde vanskelig for å overleve i det sterile miljøet. Sammen, disse resultatene antydet en potensiell sammenheng mellom endringer i mikrobiomet og akselerert sykdomsprogresjon hos mus som var genetisk utsatt for ALS.

Neste, ved hjelp av avanserte beregningsmetoder, forskerne karakteriserte sammensetningen og funksjonen til mikrobiomet i de ALS-utsatte musene, sammenligne dem med vanlige mus. De identifiserte 11 mikrobielle stammer som ble endret hos ALS-utsatte mus etter hvert som sykdommen utviklet seg eller til og med før musene utviklet åpenbare ALS-symptomer. Da forskerne isolerte disse mikrobielle stammene og ga dem en etter en - i form av probiotiske lignende kosttilskudd - til ALS -utsatte mus etter antibiotikabehandling, noen av disse stammene hadde en klar negativ innvirkning på den ALS-lignende sykdommen. Men en belastning, Akkermansia muciniphila, bremset sykdomsprogresjonen betydelig hos musene og forlenget deres overlevelse.

For å avsløre mekanismen som Akkermansia kan produsere effekten av, forskerne undersøkte tusenvis av små molekyler utskilt av tarmmikrober. De nullførte på ett molekyl kalt nikotinamid (NAM):Dens nivåer i blodet og i cerebrospinalvæsken til ALS-utsatte mus ble redusert etter antibiotikabehandling og økt etter at disse musene ble supplert med Akkermansia, som var i stand til å utskille dette molekylet. For å bekrefte at NAM faktisk var et mikrobiom-utskilt molekyl som kunne hindre ALS-forløpet, forskerne infiserte kontinuerlig de ALS-utsatte musene med NAM. Den kliniske tilstanden til disse musene forbedret seg betydelig. En detaljert studie av genuttrykk i hjernen deres antydet at NAM forbedret funksjonen til motoriske nevroner.

• Mikrobiell forbindelse funnet i spedbarnstarm øker allergi,
• Studier finner ut hvordan man best dyrker tarmmikrober for å forbedre menneskers helse