Tarmmikrobiomet bidrager til parkinsons undersøgelse tyder på


Tarmmikrobiomet bidrager til parkinsons undersøgelse tyder på

I de senere år har forskere afdækket et væld af oplysninger om, hvordan tarmmikrobiomet - befolkningen i mikroorganismer i tarmene - påvirker vores helbred. Nu for første gang afslører videnskabsmænd, hvordan tarmmikroer kan spille en central rolle i Parkinsons sygdom.

Forskere foreslår, at tarmmikrobiomet kan spille en vigtig rolle i Parkinsons sygdom.

I en undersøgelse offentliggjort i tidsskriftet Celle , Viser forskere, hvordan ændringer i tarmmikrobiomet i en Parkinsons musemodel førte til hjernens abnormiteter og motoriske underskud, som er karakteristiske for sygdommen.

Forskerne siger, at deres resultater kunne bringe os tættere på nye behandlinger for Parkinsons sygdom - en progressiv bevægelsesforstyrrelse, som anslås at påvirke op til 1 million amerikanere.

"Vi har for første gang opdaget en biologisk forbindelse mellem tarmmikrobiomet og Parkinsons sygdom," siger seniorforsker Sarkis Mazmanian, fra California Institute of Technology i Pasadena.

"Mere generelt", tilføjer han, "viser denne forskning, at en neurodegenerativ sygdom kan have sin oprindelse i tarmen, og ikke kun i hjernen som tidligere var blevet tænkt."

Tarmmikrobiomet og sundhed

Tusindvis af trilioner af mikroorganismer lever i vores tarm, der omfatter mindst 1.000 arter af kendte bakterier og mere end 3 millioner gener.

Mens en tredjedel af tarmmikroberne er fælles for de fleste individer, er de resterende to tredjedele specifikke for hver enkelt af os; De udvikler sig gennem hele livet, afhængig af kost og andre livsstil og miljømæssige eksponeringer.

I stigende grad lærer forskerne, hvordan ændringer i tarmmikrobiomet påvirker helbred og risiko for sygdom; Undersøgelser har afdækket forbindelser mellem ændret tarmmikrobiota og fedme og kræft samt betingelser, der påvirker hjernen, herunder autisme, angst og depression.

Mazmanian og team har styrket gut-hjerneforbindelsen med deres nye forskning efter at have afsløret, hvordan tarmmikrobiomet kan være involveret i Parkinsons sygdom.

Tidligere undersøgelser har vist, at tarmmikrobiomet ændres hos patienter med Parkinsons sygdom, og disse individer oplever ofte forstoppelse og andre gastrointestinale (GI) problemer år før starten af ​​motorproblemer.

"Bemærkelsesværdigt er 70 procent af alle neuroner i det perifere nervesystem - det vil sige ikke hjernen eller rygmarven - i tarmene, og tarmenes nervesystem er direkte forbundet med centralnervesystemet gennem vagusnerven," bemærker Mazmanian.

"Fordi GI-problemer ofte går forud for motorens symptomer i mange år, og fordi de fleste PD [Parkinsons sygdom] tilfælde er forårsaget af miljømæssige faktorer, antog vi, at bakterier i tarmen kan bidrage til PD."

Motor færdigheder bedre i kimenfri Parkinsons musemodeller

For at teste deres teori anvendte Mazmanier og kollegaer mus, der var blevet genetisk modificeret til at overudtrykke et protein kaldet alpha-synuclein, hvilket bredt antages at bidrage til udviklingen af ​​Parkinsons.

Som følge heraf viste gnavere motoriske symptomer og alfa-synuclein aggregering, som er karakteristiske for sygdommen.

Nogle af musene var kimfrie; De var blevet opdrættet i et fuldt sterilt miljø, hvilket forårsager, at de manglede tarmmikrober. De resterende mus blev opdrættet i et normalt miljø, hvilket betyder at de havde en overflod af komplekse tarmmikrober.

Da begge grupper af mus udførte opgaver, der testede deres motoriske færdigheder - som at køre på en tredemølle og krydsede en stråle - fandt teamet, at de kimfrie mus udførte meget bedre end musene med tarmmikrober.

"Dette var eureka-øjeblikket," siger første forfatter Timothy Sampson, en postdoktor i biologi og bioteknologi ved California Institute of Technology.

"Musene var genetisk identiske, begge grupper lavede for meget aSyn [alpha-synuclein]. Den eneste forskel var tilstedeværelsen eller fraværet af tarmmikrobiota. Når du har fjernet mikrobiomet, har musene normale motoriske færdigheder, selv med overproduktionen af ​​αSyn."

"Nu var vi helt sikre på, at tarmbakterier regulerer og endda er nødvendige for symptomerne på PD," tilføjer Sampson. "Så vi ønskede at vide, hvordan dette sker."

Gutmikrober fra Parkinsons patienter udløste symptomer hos mus

Dernæst transplanterede forskerne humane tarmmikrober fra enten sunde voksne eller voksne med Parkinsons sygdom - isoleret fra fækale prøver - i de bakteriefrie mus.

Musene transplanteret med tarmmikrober fra Parkinsons patienter begyndte at vise symptomer på sygdommen, herunder motoriske problemer, alfa-synucleinaggregering og inflammation, mens mus der modtog tarmmikrober fra raske voksne ikke gjorde det.

Desuden fandt forskerne, at de kimfrie mus, der viste Parkinsons symptomer, også havde højere niveauer af kortkædede fedtsyrer (SCFA'er) i deres fæces.

Forfatterne forklarer, at tidligere undersøgelser har vist, at SCFA'er kan udløse immunresponser i hjernen. Som sådan spekulerer de, at en ubalance i SCFA-niveauer forårsager hjernebetændelse. Dette kan føre til skade på nerveceller og død, der udløser symptomer på Parkinsons.

Alt i alt tror forskerne, at deres undersøgelse indikerer, at tarmmikrobiomet sandsynligvis vil spille en afgørende rolle i Parkinsons sygdom, og bevæger sig væk fra den udbredte overbevisning om, at sygdommen udelukkende er under forandringer i hjernen.

Vores resultater giver et helt nyt paradigme for, hvordan miljømæssige faktorer kan bidrage til Parkinsons sygdom og muligvis andre neurodegenerative lidelser. Forestillingen om, at disse sygdomme kan påvirkes af patologi i tarmen og ikke kun i hjernen er en radikal afvigelse fra konventionel forskning inden for neurovidenskab.

Parkinsons sygdom er kompleks, og der er flere genetiske prædispositioner og miljømæssige risici, der spiller en rolle, men vi mener, at vores resultater kaster lys over en tidligere uigenkendt og potentielt vigtig del af dette puslespil."

Sarkis Mazmanian

Resultater kan føre til nye Parkinsons behandlinger

Mazmanier og kollegaer siger, at deres resultater også kan bringe os tættere på nye behandlinger for Parkinsons, eventuelt i form af probiotika eller præbiotika.

Men før dette kan udforskes som en mulighed, siger forskerne, at de først skal præcisere, hvilke tarmmikroer der kan bidrage til Parkinsons sygdom.

"Gut bakterier giver en enorm fysiologisk fordel, og vi har endnu ikke dataene til at vide, hvilken type arter der er problematiske eller gavnlige i Parkinsons sygdom," siger Mazmanian.

"Det er vigtigt at bemærke, at der for øjeblikket ikke findes antibiotika eller mikrobielle behandlinger til mennesker, der kan replikere den effekt vi observerede hos mus," tilføjer han.

"Men vores næste skridt vil være at definere de specifikke tarmmikrober, der kan bidrage til udviklingen af ​​Parkinsons sygdom, da dette kunne omdanne til nye biomarkører til at identificere risikopatienter. Desuden kan disse resultater føre til nye terapeutiske tilgange, som undgår Komplikationerne ved at levere lægemidler til hjernen og kan være sikrere og mere effektive."

Læs om en ny stamcellebehandling, der kan hjælpe med at behandle Parkinsons.

Who Shouldn't Eat Soy? (Video Medicinsk Og Professionel 2020).

Afsnit Spørgsmål På Medicin: Sygdom