Choroba Alzheimera jest najczęstszą przyczyną demencji – w samej Europie cierpi na nią niemal milion ludzi. Pośrednio cierpią również ich krewni, zmuszeni do bezsilnego obserwowania postępującej degradacji osobowości swoich najbliższych. W ostatnich latach naukowcy rozpoczęli badania nad rolą mikrobiomu jelitowego w rozwoju i przebiegu tej choroby. Zespół szwajcarskich uczonych z Uniwersytetu Genewy (UNIGE) i Medycznego Uniwersytetu Genewy (HUG) podjął współpracę z badaczami z włoskiego Uniwersytetu w Neapolu. Celem było zweryfikowanie zależności między zaburzeniem równowagi mikrobiomu jelitowego a odkładaniem się płytek amyloidowych w mózgu. Wyniki tego badania zostały opublikowane w czasopiśmie Journal of Alzheimer’s Disease.
W laboratorium naukowym neurologa Giovanniego Frisonni, dyrektora Centrum Badań nad pamięcią HUG i profesora Wydziału Rehabilitacji UNIGE, od lat prowadzone są prace nad odkryciem zależności między składem mikrobiomu a chorobami neurodegeneracyjnymi. Dotychczasowe wyniki ujawniły, że istnieją znaczące różnice w mikrobiomie pacjentów z chorobą Alzheimera i osób zdrowych.
“Mikrobiom pacjentów z chorobą Alzheimera charakteryzuje się zmniejszoną różnorodnością. Liczebność niektórych szczepów bakterii jest zwiększona podczas gdy innych – znacznie zmniejszona. Co więcej, odkryliśmy zależność między wzrostem aktywności układu immunologicznego, obecnością pewnego szczepu bakterii jelitowych, a chorobą Alzheimera. To pozwoliło nam na sformułowanie hipotezy testowanej w obecnym badaniu: układ immunologiczny pełni rolę mediatora pomiędzy mikrobiomem a ośrodkowym układem nerwowym” – wyjaśnia prof. Frisonni.
Lipopolisacharydy to cząsteczki znajdujące się na powierzchni bakterii Gram-ujemnych. Znaleziono je na płytkach amyloidowych oraz w pobliżu naczyń krwionośnych w mózgach osób z chorobą Alzheimera. Obecność tych związków świadczy o tym, że bakterie jelitowe mogą pośrednio wpływać na funkcjonowanie mózgu, modyfikując działanie układu immunologicznego. Ponadto mikrobiom jelitowy produkuje metabolity – przede wszystkim krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe. Mają one właściwości przeciwzapalne i neuroprotekcyjne, dzięki którym także wpływają na funkcjonowanie mózgu. Obecność tych związków można wykryć we krwi pacjentów. Naukowcy wykorzystali to, by zweryfikować ich wpływ na interakcje między układem odpornościowym i nerwowym w kontekście rozwoju choroby Alzheimera.
Aby sprawdzić zależność między mikrobiomem jelitowym a odkładaniem się płytek amyloidowych – głównym wskaźnikiem postępu choroby Alzheimera – naukowcy zaprosili do udziału w badaniu 89 osób w wieku od 65 do 85 lat. Połowa z nich cierpiała na zaburzenia neurodegeneracyjne typu Alzheimera, a pozostali stanowili grupę kontrolną. Wykorzystując obrazowanie pozytonową tomografią emisyjną (PET) przeprowadzono pomiar liczby płytek amyloidowych w mózgach badanych. Ta sama technologia umożliwiła także sprawdzenie stężenia lipopolisacharydów oraz krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych we krwi uczestników. Następnie naukowcy przeprowadzili analizę korelacyjną tych czynników.
Wyniki ich analizy były jasne: wysokie stężenie lipopolisacharydów oraz krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych (oktanowego i walerianowego) we krwi jest pozytywnie skorelowane z wielkością złogów amyloidowych w mózgu. Natomiast wysokie stężenie innego kwasu tłuszczowego – kwasu masłowego – współwystępowało z mniejszą liczbą płytek amyloidowych. Zatem badanie to przyniosło dowód na istnienie zależności pomiędzy pewnymi szczepami bakterii jelitowych a amyloidozą mózgu.
“Rezultaty naszego badania są niepodważalne: aktywność metaboliczna mikrobiomu koreluje z liczbą płytek amyloidowych mózgu” – podsumowuje Moira Marizzoni, współautorka eksperymentu.
To odkrycie toruje drogę dla nowatorskich strategii prewencji chorób neurodegeneracyjnych. Jedną z nich jest przyjmowanie “koktajlu” probiotycznego złożonego z pieczołowicie wyselekcjonowanych szczepów bakterii. Miałoby to pozytywny wpływ na równowagę mikrobiomu jelitowego i mogłoby zapewnić ochronę przed chorobami neurodegeneracyjnymi. Optymizm należy jednak dawkować ostrożnie – naukowcy wciąż pracują nad identyfikacją odpowiednich bakterii. Ponadto taka terapia byłaby skuteczna jedynie we wczesnej fazie rozwoju choroby – zanim pojawią się jej objawy. Dlatego kolejnym wyzwaniem jest efektywna diagnostyka zaburzeń neurodegeneracyjnych.
