Το μικροβίωμα του εντέρου ως βασικός παράγοντας στην ανάπτυξη νευροεκφυλιστικών ασθενειών

Οι νευροεκφυλιστικές ασθένειες (NDDs), για τις οποίες δεν υπάρχουν γνωστές θεραπείες και των οποίων οι αιτίες παραμένουν ασαφείς, προκαλούν μη αναστρέψιμες βλάβες στον εγκέφαλο και το νευρικό σύστημα. Η έρευνα για αυτές τις ασθένειες επικεντρώνεται συνήθως στον εγκέφαλο, αλλά μελέτες σε ποντίκια τα τελευταία χρόνια έχουν δείξει ότι το μικροβίωμα παίζει επίσης ρόλο στην εμφάνιση και την εξέλιξη ορισμένων NDDs.

«Αυτά τα αποτελέσματα υποδηλώνουν ότι το μικροβίωμα του εντέρου παίζει σημαντικό ρόλο στην έναρξη και την εξέλιξη τουλάχιστον ορισμένων νευροεκφυλιστικών ασθενειών», δήλωσε ο Chris Ellis, κύριος ερευνητής μιας πολυϊδρυματικής ομάδας μικροβιολόγων από το Netellis, το Πανεπιστήμιο του Τενεσί στο Νόξβιλ και το Πανεπιστήμιο της Βόρειας Καρολίνας στο Τσάπελ Χιλ.

Στο ASM Microbe, την ετήσια συνάντηση της Αμερικανικής Εταιρείας Μικροβιολογίας, οι ερευνητές παρουσίασαν μια νέα σύνδεση μεταξύ ενός μεταβολίτη που παράγεται από τα μικρόβια του εντέρου και τριών NDDs στους ανθρώπους. Η ανάλυσή τους υποδηλώνει ότι ο μεταβολίτης DHPS (2,3-διυδροξυπροπανο-1-σουλφονικό) μπορεί να βοηθήσει στην απάντηση βασικών ερωτημάτων σχετικά με το πώς οι μεταβολικές οδοί του θείου μπορούν να συνδέσουν το μικροβίωμα με αυτές τις ασθένειες.

Το DHPS δεν έχει ανιχνευθεί προηγουμένως σε ανθρώπους και οι ερευνητές σημείωσαν ότι οι μεταβολίτες που παράγονται από τα μικρόβια του εντέρου σε ασθενείς με NDD θα μπορούσαν να προσφέρουν πολύτιμες ενδείξεις για καλύτερη κατανόηση, κάτι που θα μπορούσε να οδηγήσει σε βελτιωμένα διαγνωστικά εργαλεία ή ακόμα και σε θεραπείες.

Σε προηγούμενες μελέτες, οι επιστήμονες έχουν διαπιστώσει ότι οι μεταμοσχεύσεις κοπράνων μπορούν να διευκολύνουν την εξέλιξη που μοιάζει με Αλτσχάιμερ σε ποντίκια, και όταν μεταμοσχεύσεις κοπράνων από άτομα που πάσχουν από τη νόσο χορηγούνται σε ποντίκια, τα ζώα εμφανίζουν εξασθένηση της μνήμης.

Οι ερευνητές διεξήγαγαν μια νέα μελέτη για να προσδιορίσουν τα διακριτικά βακτηριακά και μεταβολικά προφίλ του μικροβιώματος του εντέρου σε άτομα που έχουν διαγνωστεί με μία από τις τρεις ασθένειες που σχετίζονται με τη νόσο: αμυοτροφική πλευρική σκλήρυνση (ALS), νόσο Αλτσχάιμερ (AD) και νόσο Πάρκινσον (PD). Για να αποκτήσουν πρώιμα δεδομένα για τη νόσο, συνέλεξαν δείγματα κοπράνων από διαγνωσμένους ασθενείς κατά τη διάρκεια των δύο πρώτων επισκέψεών τους σε ειδικό και συνέκριναν τα αποτελέσματα αυτών των δειγμάτων με δείγματα που συλλέχθηκαν από υγιή άτομα.

Η ανάλυσή τους εντόπισε 19 μεταβολικούς βιοδείκτες νευροεκφυλισμού και στις τρεις ομάδες NDD. Βρήκαν επίσης 20 μοναδικούς δείκτες για την ALS, 16 μοναδικούς δείκτες για την AD και εννέα μοναδικούς δείκτες για την PD. Αυτοί οι κοινοί βιοδείκτες περιελάμβαναν μεταβολίτες που σχετίζονται με δυσομοιόσταση σε μεταβολικές οδούς θείου.

Επιπλέον, και στις τρεις ομάδες ασθενειών, βρήκαν συσχετίσεις με τα βακτηριακά taxa Bilophila και Desulfovibrio, τα οποία παίζουν ρόλο στη σύνθεση και την αποικοδόμηση της DHPS. Η αύξηση των επιπέδων της Bilophila ήταν σύμφωνη με την παρατήρηση ότι οι ασθενείς με AD, ALS και PD είχαν λιγότερα DHPS στα δείγματα κοπράνων τους σε σύγκριση με υγιή άτομα.

Η Bilophila μπορεί να αποικοδομήσει την DHPS σε υδρόθειο και η συσσώρευση υδρόθειου σχετίζεται με μιτοχονδριακή δυσλειτουργία, η οποία είναι γνωστό ότι συμβάλλει στην ανάπτυξη της NDD. Το υδρόθειο σχετίζεται με γνωστά χαρακτηριστικά της NDD, όπως η φλεγμονή, το οξειδωτικό στρες και η εντερική δυσβίωση.

Οι συγγραφείς υποστήριξαν ότι η νέα μελέτη αναδεικνύει το DHPS ως έναν «ελλείποντα κρίκο» στην τρέχουσα κατανόηση των μηχανισμών που συνδέουν το NDD με τον μεταβολισμό του θείου, τη μιτοχονδριακή δυσλειτουργία και τη νευροφλεγμονή.