Choroba Alzheimera (ang. Alzheimer disease, AD) to złożone schorzenie neurodegeneracyjne charakteryzujące się postępującym pogorszeniem funkcji poznawczych i zdrowia psychicznego. Należy ona do głównych przyczyn otępienia. Bowiem jednym z najczęściej dotkniętych obszarów mózgu w przebiegu tej choroby jest hipokamp, czyli obszar kluczowy dla procesów uczenia się i zapamiętywania. W obrazie histopatologicznym AD obserwuje się zewnątrzkomórkowe złogi β-amyloidu oraz wewnątrzneuronowe nagromadzenie hiperfosforylowanego białka tau i komórek zapalnych w postaci tzw. splotów neurofibrylarnych. Opisane zmiany prowadzą do rozwoju neurozapalenia i utraty neuronów.
Podłoże choroby Alzheimera jest wieloczynnikowe, a na jej rozwój istotny wpływ mają czynniki wewnętrzne, genetyczne i środowiskowe. W literaturze podkreśla się również znaczenie osi mikrobiota jelitowa-mózg jako determinanty warunkującej podatność na AD. U pacjentów z chorobą Alzheimera wykazano specyficzne zmiany w składzie mikrobioty jelitowej, które polegają na zwiększeniu liczebności typów Bacteroidetes oraz na zmniejszeniu liczebności bakterii z rodzaju Firmicutes i Verrucomicrobiota. Te zmiany profilu mikrobiomu korelują z obniżonym poziomem β-hydroksymaślanu, będącym czynnikiem hamującym stan zapalny, promującym neurogenezę i metabolizm białek: β-amyloidu i tau.
Naukowcy, aby lepiej zrozumieć rolę mikrobioty jelitowej w patogenezie choroby Alzheimera, wykonali przeszczep mikrobioty kałowej (ang. faecal microbiota transplantation, FMT) zdrowym gryzoniom. Najpierw wyjałowiono szczurom przewód pokarmowy, podając przez tydzień szerokospektralne antybiotyki. Następnie grupie badanej zwierząt zaaplikowano doustnie mikrobiotę od dawców z chorobą Alzheimera, a grupie kontrolnej pochodzącą od zdrowych osób. W kolejnym etapie badano szczury przez 2 tygodnie, oceniając ich pamięć i wykonywanie zadań. W tym celu poddano gryzonie odpowiednim testom pamięciowym: labiryntu, wymuszonego pływania i otwartego pola. Wyniki prowadzonych badań wykazały, że zwierzęta po przeszczepie mikrobioty kałowej od pacjentów z chorobą Alzheimera wytwarzały mniej nowych komórek nerwowych i miały upośledzoną pamięć.
Na podstawie równolegle prowadzonej hodowli in vitro ludzkich komórek progenitorowych hipokampa ustalono, że neurogeneza w dorosłym hipokampie (ang. adult hippocampal neurogenesis, AHN) jest zależna od działania czynników obecnych w krążeniu jelitowo-mózgowym. Znalazło to potwierdzenie w wynikach, w których zaobserwowano, że podanie surowicy od pacjentów z chorobą Alzheimera zmniejszało neurogenezę w ludzkich komórkach progenitorowych hipokampa in vitro.
Badanie opublikowane w czasopiśmie Brain pokazuje, że zaburzenia pamięci u osób cierpiących na chorobę Alzheimera mogą zostać przeniesione na zdrowy organizm poprzez przeszczep mikrobioty jelitowej, co potwierdza jej rolę w patogenezie tego schorzenia. Profesor Thuret, jedna z głównych autorek badania stwierdziła, że „AD to podstępna choroba, na którą nie ma jeszcze skutecznego lekarstwa, a to badanie stanowi ważny krok naprzód w rozumieniu tego schorzenia.” Z kolei profesor Nolan dodał, że “zrozumienie roli drobnoustrojów jelitowych w okresie prodromalnym lub wczesnym stadium demencji, przed potencjalnym wystąpieniem objawów może otworzyć możliwości rozwoju nowych terapii, a nawet zindywidualizowanych interwencji.”
