Wydaje się, że napięcia między mózgiem, jelitami i składem jego mikrobiologicznych mieszkańców odgrywają kluczową rolę w rozwoju stanów neurodegeneracyjnych.

Podczas gdy dowody przemawiające za związkiem między osią mikroflory-jelita-mózgu (MGBA) a chorobą Alzheimera wciąż rosną, dokładny mechanizm tego związku jest wciąż słabo poznany.

Jak dotąd elementy układanki były frustrująco niespójne i obejmowały pozornie niezwiązane ze sobą czynniki, takie jak splątane białka w tkance nerwowej, które podejrzewają drobnoustroje jelitowe o subtelne różnice w cząsteczkach transportujących tłuszcz.

Korzystając z największego w historii badania asocjacyjnego obejmującego cały genom ludzkiej mikroflory jelitowej, zespół naukowców z USA poszukiwał bardziej wyraźnego związku między chorobą Alzheimera a mieszanką organizmów żyjących w układzie pokarmowym.

Ich analiza ujawniła nie tylko związek genetyczny między różnymi rodzajami bakterii jelitowych a diagnozą choroby Alzheimera, ale także związek między drobnoustrojami a genetycznym czynnikiem ryzyka choroby neurodegeneracyjnej.

Badanie dodatkowo podkreśla wzajemne oddziaływanie czynników genetycznych i zapalnej mikroflory jelitowej na zdrowe funkcjonowanie mózgu.

Na wczesnym etapie naszego rozwoju nasze ciała są kolonizowane przez różne bakterie, grzyby i wirusy, które zawierają niepewny rozejm z układem odpornościowym. W większości taki układ jest korzystny dla obu stron. Mikroby dostają miejsce do życia, a my otrzymujemy pierwszą linię obrony maleńkich mieszkańców, którzy chcą chronić swój dom.

Nie oznacza to, że równowaga jest zawsze harmonijna. Zmiany w naszym układzie odpornościowym mogą dać niektórym gatunkom przewagę nad innymi. Podobnie zmiany w składzie drobnoustrojów – na przykład poprzez zmiany w naszej diecie – mogą głęboko wpłynąć na funkcjonowanie organizmu. Na lepsze i gorsze.

Przeciąganie liny między naszym spisem drobnoustrojów a ogólnym stanem zdrowia może falować w całym ciele w mniej niż przewidywalny sposób, siejąc zamieszanie w sposobie, w jaki odległe tkanki identyfikują przyjaciela i wroga.

W ostatnich latach naukowcy skupili się na tej złożonej dyplomacji między mikroflorą jelitową, układem odpornościowym i funkcjonowaniem neurologicznym, próbując zrozumieć, dlaczego obszary mózgu ulegają degeneracji i powodują objawy utraty pamięci i pogorszenia funkcji poznawczych, które rozpoznajemy jako chorobę Alzheimera. .

Badania obserwacyjne wykazały zmniejszenie różnorodności drobnoustrojów jelitowych u osób, u których zdiagnozowano tę chorobę, podczas gdy analizy laboratoryjne wykazały, że bakterie jelitowe mogą uwalniać substancje chemiczne, które mogą indukować szkodliwe sygnały zapalne w mózgu.

Sprawę komplikuje gen zaangażowany w przemieszczanie tłuszczów przez krew, znany jako apolipoproteina E (APOE). Spośród trzech wersji znalezionych u ludzi, wariant znany jako E4 wydaje się być genetycznym ryzykiem choroby Alzheimera. Dlaczego tak się dzieje, nie jest jasne, chociaż istnieje dobry powód, by podejrzewać, że posiadanie co najmniej jednej kopii APOE E4 może mieć pewien wpływ na skład naszych mikrobiologicznych obywateli.

Ta ostatnia eksploracja powiązań między drobnoustrojami, APOE E4 i chorobą Alzheimera dostarcza jeszcze bardziej przekonujących dowodów na działanie mechanizmu w jelitach.

Zespół przeszukał szczegółowe zapisy 119 rodzajów bakterii na podstawie badania z udziałem tysięcy uczestników, znanego jako Konsorcjum MiBioGen.

Wstępne poszukiwania genów bakteryjnych, które mogą być związane z chorobą Alzheimera, ujawniły 20 rodzajów podejrzewanych o odgrywanie jakiejś roli w rozwoju choroby. Drugie polowanie na bardziej ograniczoną próbkę dało nieco bardziej pewne 10 rodzajów – z których sześć było mniej wśród zdiagnozowanych pacjentów, a pozostałe cztery były bardziej powszechne.

Spośród tych 10 rodzajów bakterii cztery wydawały się mieć związek z allelem APOE, który, jak się uważa, zwiększa ryzyko choroby Alzheimera.

Jednym z przykładów rodzaju jest Actinobacterium Collinsellaktóry jest związany nie tylko z chorobą Alzheimera i wariantem APOE, ale także z reumatoidalnym zapaleniem stawów, miażdżycą tętnic i cukrzycą typu 2.

Badacze podejrzewają Collinselli zdolność do promowania ekspresji zapalnych hormonów przekaźnikowych, wraz z talentem do zwiększania przepuszczalności jelit, może odgrywać rolę w zaostrzaniu – jeśli nie wywoływaniu – uszkodzeń neurologicznych.

Podwyższony poziom cholesterolu i lipoprotein o małej gęstości (LDL) u zdrowych osób dorosłych z dużą liczbą Collinsella dalej pokazują pewien związek między drobnoustrojami, metabolizmem tłuszczów i neurodegeneracją.

To tylko jedna droga eksploracji; badania ujawniły również „ochronne” grupy bakterii, które mogą przeciwdziałać stanom zapalnym.

Choroba Alzheimera jest najpowszechniejszą postacią demencji, która według przewidywań dotknie 150 milionów ludzi na całym świecie do połowy stulecia, głównie dzięki starzeniu się znacznej światowej populacji z roku na rok.

Prześledzenie źródeł choroby i zrozumienie jej patologii na podstawowym poziomie jest niezbędne, jeśli mamy znaleźć sposoby leczenia, a nawet zapobiegania jej objawom.

Badanie to zostało opublikowane w Raporty naukowe.