Parkinsonovej chorobe sa dá predísť črevnými mikróbmi

Jeden bežný črevný organizmus, ktorý nám pomáha lepšie stráviť jedlo, by mohol byť tiež silným nástrojom na prevenciu alebo zvrátenie symptómov Parkinsonovej choroby (PD), podľa nedávnej štúdie. Zmeny sú spôsobené schopnosťou tejto baktérie oddialiť tvorbu toxického proteínu, ktorý je v chorobe prítomný, alebo dokonca úplne odstrániť toxín.

Vedci už vedeli, že funkcia mozgu je spojená so správnym fungovaním črevných baktérií. Ideme odtiaľ, študovali model škrkavky ( Caenorhabditis elegans ), aby zistili, čo sa stalo s toxickým proteínom nazývaným alfa-synukleín, keď sú červy kŕmené probiotikom.

Caenorhabditis elegans, slobodný život, transparentný hlíst (škrkavka), asi 1 mm na dĺžku. Obrazový kredit:Heiti Paves / Shutterstock

Probiotiká

Probiotikum je prípravok, ktorý obsahuje prospešné baktérie, alebo baktérie, ktoré zlepšujú zdravie tela, buď priamym účinkom na črevnú bakteriálnu populáciu, alebo metabolickými produktmi z nej odvodenými, alebo oboma. Vedci zistili, že toto probiotikum môže v skutočnosti brániť alfa-synukleínu vo vytváraní toxických zhlukov, ktoré zabraňujú tvorbe dopamínu v mozgu na adekvátnu úroveň. Dopamín je dôležitá chemická látka, ktorá pomáha dosiahnuť hladké svalové pohyby v tele. Toto zistenie by mohlo v budúcom výskume pomôcť odhaliť, ako probiotiká a ďalšie výživové doplnky ovplyvňujú vývoj a priebeh PD.

Ako alfa-synukleín ovplyvňuje mozog

Ľudia s PD vykazujú v mozgu charakteristicky nesprávne zložený alfa-synukleín. Výsledok tohto abnormálneho skladania bielkovín nie je len estetický, pretože spôsob skladania proteínu priamo ovplyvňuje jeho fyziologickú úlohu v tele. Zle zložený proteín, v tomto prípade, vytvára zhluky, ktoré vedú k smrti nervových buniek, ktoré produkujú signálnu chemikáliu nazývanú dopamín. Keď tieto bunky už nie sú prítomné v primeranom počte, výsledný nedostatok dopamínu spôsobuje nástup symptómov PD, vrátane otrasov rozprávky, zmrazenie na mieste, nehybná tvár, rýchle krátke kroky miešania, a abnormálne oneskorenie pri každom pohybe.

Vedci použili modifikované škrkavky, ktoré obsahovali gény, ktoré kódujú ľudskú formu alfa-synukleínu v jeho abnormálnej alebo nesprávne zloženej verzii. Tieto gény sú vložené z iných organizmov. Červy boli potom kŕmené rôznymi probiotikami, ktoré boli k dispozícii na pulte. Cieľom vedcov bolo zistiť, či niektorá z „dobrých“ baktérií v probiotikách je schopná spomaliť tvorbu hrudiek.

Použitie probiotika

Keď použili probiotikum obsahujúce baktériu Bacillus subtilis , veci začali vyzerať jasnejšie. Baktérie môžu vytvárať v červom čreve biofilm, uvoľňujú svoje vlastné metabolické produkty. Výsledky boli pôsobivé - z použitia tohto probiotika mali úžitok mladé aj staršie zvieratá.

Na jednu vec, tento organizmus zabránil tomu, aby sa objavili abnormálne zhluky. Nielen preto, kde už boli zhluky vytvorené, zdalo sa, že niektorých z nich odstráni z cely. To viedlo k priaznivejšiemu klinickému profilu červa. Napríklad ich pohyby boli plynulejšie a ľahšie.

Ako sa to stane

Keď sa vedci pozreli na to, ako k tomu došlo, videli, že baktérie vyrábajú svoje vlastné chemikálie, ktoré čistia a zabraňujú tvorbe alfa-synukleínu. Ich chemikálie spôsobili zmenu v spôsobe, akým bunkové enzýmy skutočne spracovávali sfingolipidy v nervových bunkách. Zmena v metabolizme týchto tukov zmenila osud buniek, tak povediac. Výskumníčka Maria Doitsidou hovorí:"Výsledky poskytujú príležitosť preskúmať, ako zmena baktérií, ktoré tvoria náš črevný mikrobióm, ovplyvňuje Parkinsonovu chorobu."

Vedci tiež zistili, že najlepší čas na podanie probiotika je v detstve, pretože to prinieslo najdlhšiu akciu. Keď boli červy kŕmené B. subtilis nepretržite, nevytvorili sa takmer žiadne zhluky bielkovín, v kontraste. Mŕtve aj živé baktérie, ako aj spóry, pôsobia rovnako ochranne. Priaznivý, ale krátkodobý účinok malo aj doplnenie stravy o oxid dusný (NO). Probiotikum teda nie je závislé od kolonizácie čreva s B. subtilis ale metabolitmi, ktoré produkuje.

Dôsledky

"Ďalším krokom je potvrdenie týchto výsledkov u myší, nasledujú rýchlo sledované klinické skúšky, pretože probiotikum, ktoré sme testovali, je už komerčne dostupné, “Hovoria vedci.

Vedúca výskumu spoločnosti Parkinson’s UK Beckie Port k tomu uviedla:„Parkinsonova choroba je najrýchlejšie rastúcim neurologickým stavom na svete. V súčasnosti neexistuje žiadna liečba, ktorá by mohla spomaliť zvrátiť alebo chrániť niekoho pred jeho vývojom, ale financovaním projektov, ako je tento, posúvame deň, kedy tam bude. “

Aj keď mnohé štúdie dokázali spojitosť medzi črevnými mikróbmi a vývojom a funkciou mozgu, ďalší vedci sa domnievajú, že je potrebný ďalší výskum na využitie probiotík na zlepšenie zdravia čriev, a tým zmierniť PD alebo dokonca oddialiť jeho príznaky.

Zhrnutie Beckie Port hovorí, "Výsledky tejto štúdie sú vzrušujúce, pretože ukazujú prepojenie medzi črevnými baktériami a proteínom v srdci Parkinsonovej choroby," alfa synukleín. Štúdie, ktoré identifikujú baktérie, ktoré sú prospešné pri Parkinsonovej chorobe, majú potenciál nielen zlepšiť symptómy, ale môžu v prvom rade dokonca chrániť ľudí pred rozvojom tohto ochorenia. “

• Unikátny nástroj na demokratizáciu vstupu do oblasti výskumu nanopórov
• Štúdia ukazuje, ako gény spôsobujúce rakovinu podporujú metastázy