Parkinsons sjukdom kan förebyggas av tarmmikrober

En vanlig tarmorganism som hjälper oss att smälta maten bättre kan också vara ett kraftfullt instrument för att förebygga eller vända symptomen på Parkinsons sjukdom (PD), enligt en ny studie. Förändringarna beror på denna bakteries förmåga att fördröja uppbyggnaden av ett giftigt protein som är inblandat i detta i sjukdomstillståndet, eller till och med för att eliminera toxinet helt och hållet.

Forskarna visste redan att hjärnans funktion är kopplad till tarmbakteriernas funktion. Fortsätter därifrån, de studerade en rundmasksmodell ( Caenorhabditis elegans ) för att se vad som hände med det giftiga proteinet som kallas alfa-synuklein när maskarna matas med ett probiotikum.

Caenorhabditis elegans, ett fritt levande, transparent nematod (rundmask), ca 1 mm i längd. Bildkredit:Heiti Paves / Shutterstock

Probiotika

Ett probiotikum är en formulering som innehåller fördelaktiga bakterier, eller bakterier som förbättrar kroppens hälsa, antingen genom dess direkta effekt på tarmbakteriepopulationen eller av de metaboliska produkter som härrör från den, eller av båda. Forskarna fann att detta probiotika faktiskt kunde hålla alfa-synuklein från att bilda giftiga klumpar som hindrar dopamin från att bygga upp till tillräckliga nivåer i hjärnan. Dopamin är en viktig kemikalie som hjälper till att uppnå smidiga muskelrörelser i kroppen. Detta fynd kan hjälpa till att genom framtida forskning avslöja hur probiotika och andra kosttillskott påverkar utvecklingen och utvecklingen av PD.

Hur alfa-synuklein påverkar hjärnan

Personer med PD visar ett karakteristiskt felaktigt alfa-synuklein i hjärnan. Resultatet av denna onormala proteinvikning är inte bara estetiskt eftersom sättet som ett protein viks direkt påverkar dess fysiologiska roll i kroppen. Det felveckade proteinet, I detta fall, bildar klumpar som leder till döden av nervcellerna som producerar signalkemikalien som kallas dopamin. När dessa celler inte längre finns i tillräckliga antal, den resulterande dopaminbristen orsakar uppkomsten av PD -symptom, inklusive berättarskakningar, fryser på plats, ett orörligt ansikte, snabba korta blandningssteg, och en onormal fördröjning i varje rörelse.

Forskarna använde modifierade rundmaskar som innehöll gener som kodar för den mänskliga formen av alfa-synuklein i sin onormala eller felvikna version. Dessa gener sätts in från andra organismer. Maskarna matades sedan med en mängd olika probiotika tillgängliga över disk. Syftet med forskarna var att ta reda på om någon av de "goda" bakterierna i probiotika kunde bromsa klumpbildning.

Använda probiotika

När de använde ett probiotikum som innehöll bakterien Bacillus subtilis , saker började se ljusare ut. Bakterierna kan bilda biofilm i maskens tarm, släppa sina egna metaboliska produkter. Resultaten var imponerande - både unga och äldre djur gynnades av användningen av detta probiotika.

För en sak, denna organism hindrade de onormala klumparna från att dyka upp. Inte bara så, där klumparna redan hade bildats, det verkade ta bort några av dem från cellen. Detta ledde till en mer gynnsam klinisk profil hos masken. Till exempel, deras rörelser blev smidigare och lättare.

Hur det händer

När forskarna tittade på hur detta hände, de såg att bakterierna producerade sina egna kemikalier som rensade och förhindrade alfa-synukleinbildning. Deras kemikalier orsakade en förändring av hur cellenzymerna faktiskt bearbetade sfingolipider i nervcellerna. Förändringen i metabolismen av dessa fetter förvandlade cellernas öde, så att säga. Forskaren Maria Doitsidou säger, "Resultaten ger en möjlighet att undersöka hur förändring av bakterierna i vårt tarmmikrobiom påverkar Parkinsons."

Forskarna såg också att den bästa tiden att ge probiotika är i barndomen, eftersom detta gav den mest långsiktiga åtgärden. När maskarna matades B. subtilis kontinuerligt, det bildas knappt några proteinklumpar, i kontrast. Både döda och levande bakterier, liksom sporer, verkar lika skyddande. Tillskottet av lustgas (NO) till kosten hade också en gynnsam men kortlivad effekt. Det probiotiska är därför inte beroende av koloniseringen av tarmen med B. subtilis men genom metaboliterna producerar den.

Implikationer

"Nästa steg är att bekräfta dessa resultat hos möss, följt av snabbspårade kliniska prövningar eftersom probiotikumet vi testade redan är kommersiellt tillgängligt, Säger forskarna.

Parkinsons brittiska forskningschef Beckie Port kommenterade:”Parkinsons är det snabbast växande neurologiska tillståndet i världen. För närvarande finns det ingen behandling som kan sakta ner, vända eller skydda någon från dess utveckling, men genom att finansiera sådana här projekt, Vi tar fram dagen då det kommer att finnas. ”

Även om många studier har visat sambandet mellan tarmmikrober och hjärnans utveckling och funktion, andra forskare tror att mer forskning behövs för att använda probiotika för att förbättra tarmhälsan, och därmed för att lindra PD eller till och med fördröja dess symptom.

Summering, Beckie Port säger, "Resultaten från denna studie är spännande eftersom de visar en koppling mellan bakterier i tarmen och proteinet i hjärtat av Parkinsons, alfa -synuklein. Studier som identifierar bakterier som är fördelaktiga vid Parkinsons har potential att inte bara förbättra symtomen utan även kunna skydda människor från att utveckla tillståndet i första hand. ”

• Unikt verktyg för att demokratisera inträde inom nanoporforskning
• Studie visar hur cancerframkallande gener främjar metastaser