Zespół naukowców zidentyfikował powiązania między bakteriami jelitowymi a stanem zapalnym i zmianami w mózgu charakterystycznymi dla choroby Alzheimera. Wykazali, że objawy choroby można przenieść na zdrowy, młody organizm, poprzez przeszczep mikroflory jelitowej, co potwierdza jej rolę w chorobie.
Choroba Alzheimera dotyka starszych osób, najczęściej po 65. roku życia. Jednak zaczyna się znacznie wcześniej. Nadal nie jesteśmy pewni jak, ale nieprawidłowa ilość beta-amyloidu oraz białka tau, wydają się odgrywać dużą rolę w rozwoju choroby. Białka te zaczynają koncentrować się w mózgu na dekady przed wystąpieniem pierwszych objawów, takich jak utrata pamięci.
Mimo dekad badań, dokładne procesy, które powodują chorobę, pozostają zagadką, ale jasnym jest, że proces starzenia prowadzi do zmian, które napędzają jej rozwój. Choroba Alzheimera jest najczęstszą przyczyną demencji. Jest to ogólne określenie utraty pamięci i innych zdolności poznawczych na tyle poważnych, że zakłócają one codzienne życie. Na chorobę Alzheimera zapada coraz więcej osób, a związane jest to z rosnącą długością życia. Niestety, obecnie choroba ta stała się piątą najczęstszą przyczyną śmierci na całym świecie.
W nowych badaniach naukowcy z King's College London, APC Microbiome Ireland oraz z IRCCS Centro San Giovanni di Dio Fatebenefratelli we Włoszech wykazali kluczową rolę mikrobiomu jelitowego w rozwoju choroby Alzheimera. Wykorzystując przeszczepy mikroflory jelitowej zespół uczonych pokazał, że zaburzenia pamięci charakterystyczne dla choroby Alzheimera mogą zostać przekazane młodym, zdrowym organizmom.
Rezultaty oraz opis badań ukazały się na łamach pisma „Brain” (DOI: 10.1093/brain/awad303).
- Osoby cierpiące na chorobę Alzheimera są zazwyczaj diagnozowane w momencie lub po wystąpieniu objawów poznawczych. Ale wtedy jest już za późno, przynajmniej w przypadku obecnych metod terapeutycznych – powiedziała neurobiolog Yvonne Nolan z APC Microbiome Ireland. - Zrozumienie roli drobnoustrojów jelitowych we wczesnym stadium demencji, przed wystąpieniem objawów, może otworzyć możliwości opracowania nowych terapii, a nawet zindywidualizowanej interwencji - dodała.
Już wyniki wcześniejszych badań sugerowały, że zmiany w mikroflorze jelitowej są potencjalnym czynnikiem ryzyka rozwoju choroby Alzheimera. Wygląda na to, że mamy potwierdzenie, że mikroflora jelitowa faktycznie odgrywa dużą rolę w rozwoju tej wyniszczającej choroby.
- Choroba Alzheimera to podstępna choroba, na którą nie ma skutecznej terapii – przyznała Sandrine Thuret, neurolog z King's College London. - Badanie to stanowi ważny krok naprzód w naszym zrozumieniu choroby, potwierdzając, że skład naszej mikroflory jelitowej odgrywa przyczynową rolę w jej rozwoju – dodała.
Ale w jaki sposób mikroflora jelitowa wpływa na zdrowie mózgu? By to sprawdzić naukowcy zrekrutowali 69 osób cierpiących na chorobę Alzheimera. Do grupy kontrolnej zaangażowano 64 zdrowe osoby. Wszystkim uczestnikom pobrano krew, a części z nich dodatkowo kał do analizy.
Wyizolowane drobnoustroje zasiedlające przewód pokarmowy z próbek pobranych od chorych na Alzheimera zostały przeszczepione 16 młodym szczurom. Gryzoniom wcześniej przez tydzień podawano antybiotyki, by wybić część ich własnej flory bakteryjnej. Kolejnych 16 młodych gryzoni, również po tygodniu na antybiotykach, otrzymało przeszczep mikroflory jelitowej od zdrowych osób z grupy kontrolnej.
10 dni po przeszczepie szczury poddano testom behawioralnym mającym na celu ocenę wydajności ich pamięci, a także innych cech związanych z chorobą Alzheimera.
Gryzonie, którym przeszczepiono mikrobiom od pacjentów z chorobą Alzheimera, wykazywały zaburzenia pamięci. - Testy pamięci, z których korzystaliśmy w badaniach, opierają się na wzroście nowych komórek nerwowych w hipokampie mózgu. Zwierzęta „zakażone” bakteriami jelitowymi osób chorych na Alzheimera wytwarzały mniej nowych komórek nerwowych i miały upośledzoną pamięć – wyjaśniła Nolan.
Szczury z mikroflorą jelitową pacjentów z chorobą Alzheimera wykazywały poważnie upośledzenie neurogenezy. Sami ludzcy dawcy również mieli niższe wyniki w testach funkcji poznawczych. Naukowcy zaobserwowali także wyraźne modyfikacje w zbiorze metabolitów, takich jak aminokwasy i enzymy, które biorą udział w utrzymaniu, wzroście i prawidłowym funkcjonowaniu komórek. Zmiany te mogą przyczynić się do zmniejszonego wzrostu nowych neuronów w hipokampie.
Neurogenezy nie da się tak łatwo zmierzyć u żywych ludzi, ale krew od pacjentów z chorobą Alzheimera zmniejszyła neurogenezę w ludzkich nerwowych komórkach macierzystych w laboratorium. Poziom ekspresji genów w komórkach macierzystych narażonych na kontakt z krwią pacjentów z chorobą Alzheimera powiązano także z wynikami pacjentów w testach poznawczych oraz rodzajem bakterii w jelitach. „Upośledzona neurogeneza może być zbieżnym powiązaniem między obserwowanym zmienionym składem mikroflory jelitowej a zaburzeniami funkcji poznawczych w chorobie Alzheimera” – napisali badacze w publikacji.
U pacjentów z chorobą Alzheimera zaobserwowano znacznie mniejszą liczbę bakterii z rodzaju Coprococcus, które są kojarzone ze zdrowym starzeniem się. Chore osoby miały tez znacznie więcej drobnoustrojów z rodzaju Desulfovibrio w porównaniu z grupą kontrolną. Bakterie te powiązano we wcześniejszych badaniach z rozwojem choroby parkinsona.
Źródło: King's College London, science Alert, fot. DataBase Center for Life Science/ CC BY 4.0/ Wakana Sasaki/ Wikimedia Commons
