Εντερικό μικροβίωμα και νευροεκφυλιστικές ασθένειες:ένας δυνητικός σύνδεσμος

Τα βακτηριακά σάκχαρα στο έντερο θα μπορούσαν να είναι ένας κρυφός παράγοντας για δύο από τις πιο σοβαρές νευροεκφυλιστικές ασθένειες που ταλαιπωρούν τον εγκέφαλο, σύμφωνα με νέα έρευνα.

Η αμυοτροφική πλευρική σκλήρυνση (ALS) και η μετωποκροταφική άνοια (FTD) είναι στενά συνδεδεμένες καταστάσεις που μερικές φορές αλληλεπικαλύπτονται και αμφότερες συνεπάγονται το θάνατο νευρώνων.

Αυτό επηρεάζει την κίνηση των μυών στην ALS (η οποία είναι τελικά θανατηφόρα) και οδηγεί σε σημαντικές αλλαγές στη συμπεριφορά και τη γλώσσα στην FTD, η οποία μπορεί επίσης μερικές φορές να επηρεάσει την κίνηση.

Δεν είναι ακόμα ξεκάθαρο πώς ξεκινά η μία από τις δύο ασθένειες, και εδώ μια ομάδα με επικεφαλής τους ερευνητές από το Πανεπιστήμιο Case Western Reserve στις ΗΠΑ θέλησε να δει εάν τα βακτήρια του εντέρου μπορεί να διαδραματίσουν κάποιο ρόλο, με βάση προηγούμενα ευρήματα που πρότειναν μια σύνδεση με την ALS.

Χρησιμοποιώντας ένα μοντέλο ποντικιού, η έρευνα ανακάλυψε έναν συγκεκριμένο τύπο γλυκογόνου που παράγεται από βακτήρια του εντέρου. Φαίνεται ότι αυτό το σάκχαρο πυροδοτεί εγκεφαλική φλεγμονή και θάνατο νευρώνων.

«Διαπιστώσαμε ότι τα επιβλαβή βακτήρια του εντέρου παράγουν φλεγμονώδεις μορφές γλυκογόνου –ένα είδος σακχάρου– και ότι αυτά τα βακτηριακά σάκχαρα προκαλούν ανοσολογικές αποκρίσεις που βλάπτουν τον εγκέφαλο», λέει ο Aaron Burberry, επίκουρος καθηγητής παθολογίας στο Πανεπιστήμιο Case Western Reserve.

Τώρα το γνωρίζουμε, μπορούμε να αρχίσουμε να εργαζόμαστε για την ανάπτυξη θεραπειών για να το στοχεύσουμε.

Τόσο το ALS όσο και το FTD μπορεί να προκληθούν από μια συγκεκριμένη παραλλαγή του C9ORF72 γονίδιο, αλλά δεν αναπτύσσουν τις ασθένειες όλοι όσοι έχουν αυτήν την παραλλαγή.

Η κύρια ώθηση πίσω από την έρευνα ήταν να καταλάβουμε ποια άλλα ερεθίσματα μπορεί να συμβάλλουν μεταξύ εκείνων με την παραλλαγή του γονιδίου.

Οι ερευνητές συνέδεσαν το φλεγμονώδες γλυκογόνο με το ALS και το FTD. (McCourt et al., Cell Rep. , 2026)

Οι ερευνητές ήταν μεθοδικοί στην προσέγγισή τους. Κατασκεύασαν ποντίκια χωρίς το C9ORF72 γονίδιο για να μιμείται την παραλλαγή σε ανθρώπους και στη συνέχεια δοκίμασε διάφορα μείγματα βακτηρίων του εντέρου στα ποντίκια για να δει πώς θα αντιδρούσε το ανοσοποιητικό τους σύστημα.

Αυτό οδήγησε την ομάδα στην παραγωγή γλυκογόνου και από εκεί στο Parabacteroides merdae βακτήρια, ένα από τα στελέχη που το δημιουργούν. Όταν αυτό το βακτήριο εισήχθη σε ποντίκια που εκτράφηκαν χωρίς βακτήρια του εντέρου, προκάλεσε σοβαρή φλεγμονή και διάσπαση του αιματοεγκεφαλικού φραγμού.

Περαιτέρω δοκιμές σε δείγματα ανθρώπινων κοπράνων έδειξαν υψηλότερα από τα κανονικά επίπεδα φλεγμονώδους γλυκογόνου σε 15 από τους 22 ασθενείς με ALS και σε έναν μόνο ασθενή με FTD, αλλά μόνο σε τέσσερις από τους 12 υγιείς μάρτυρες.

Η σκέψη είναι ότι όταν το σώμα ανιχνεύει το δυνητικά επικίνδυνο σάκχαρο, το ανοσοποιητικό σύστημα αρχίζει να υπερτονίζει, το οποίο στη συνέχεια αρχίζει να επηρεάζει τον εγκέφαλο. Είναι σημαντικό ότι η πρωτεΐνη κωδικοποιείται από το C9ORF72 φαίνεται να λειτουργεί ως τροχοπέδη στο γλυκογόνο – όπου εμφανίζεται το πρόβλημα με τη γονιδιακή παραλλαγή.

«Η απόδειξή μας ότι τα μικρόβια που συσσωρεύουν φλεγμονώδεις μορφές γλυκογόνου εμπλουτίζονται στο έντερο ασθενών με ALS υποδηλώνει ότι το μικροβιακό γλυκογόνο μπορεί να είναι ένα σημαντικό παράδειγμα μεταξύ πολλών περιβαλλοντικών παραγόντων και παραγόντων τρόπου ζωής που αλληλεπιδρούν με προδιαθεσικούς γονότυπους συμβάλλοντας στον κίνδυνο εμφάνισης και εξέλιξης της ALS», γράφουν οι ερευνητές στη δημοσιευμένη εργασία τους.

Ένα από τα πιο θετικά αποτελέσματα της έρευνας είναι ότι όταν τα προσβεβλημένα ποντίκια έλαβαν ένα ένζυμο που ονομάζεται άλφα-αμυλάση -το οποίο διασπά το γλυκογόνο- τα επίπεδα της φλεγμονής μειώθηκαν και η διάρκεια ζωής τους παρατάθηκε. Ωστόσο, δεν βελτίωσε την απόδοση του κινητήρα τους.

Αυτό υποδηλώνει ότι μια μέρα μπορεί να είμαστε σε θέση να αναπτύξουμε θεραπείες που θα μπορούσαν να διακόψουν αυτή τη φλεγμονώδη αλυσιδωτή αντίδραση, στοχεύοντας το έντερο και όχι τον εγκέφαλο, αν και είναι νωρίς για αυτήν την πτυχή της έρευνας.

Σχετικά:Μία στις τρεις περιπτώσεις άνοιας συνδέεται με ασθένεια εκτός του εγκεφάλου

Οι επιστήμονες ανακαλύπτουν όλο και περισσότερα για τους τρόπους με τους οποίους συνδέονται τα έντερα και ο εγκέφαλός μας, ειδικά όταν πρόκειται για την υγεία, και αυτή η νέα μελέτη προσθέτει σε αυτό.

Στη συνέχεια, οι ερευνητές θέλουν να μετακινήσουν την έρευνα πέρα από τα μοντέλα ποντικιών, εξετάζοντας με περισσότερες λεπτομέρειες τους ανθρώπους που συμμετέχουν και τους διαφορετικούς τύπους βακτηρίων που παράγουν γλυκογόνο.

"Για να κατανοήσουμε πότε και γιατί παράγεται το επιβλαβές μικροβιακό γλυκογόνο, η ομάδα θα διεξαγάγει στη συνέχεια μεγαλύτερες μελέτες για την έρευνα των κοινοτήτων μικροβιώματος του εντέρου σε ασθενείς με ALS/FTD πριν και μετά την έναρξη της νόσου", λέει ο Burberry.

"Κλινικές δοκιμές για τον προσδιορισμό του εάν η αποικοδόμηση του γλυκογόνου σε ασθενείς με ALS/FTD θα μπορούσε να επιβραδύνει την εξέλιξη της νόσου υποστηρίζονται επίσης από τα ευρήματά μας και θα μπορούσαν να ξεκινήσουν σε ένα χρόνο."

Η έρευνα δημοσιεύτηκε στο Cell Reports .