Kan en probiotisk forebygge eller reversere Parkinsons?
En ny studie ved bruk av en rundormsmodell av Parkinsons sykdom fant at en probiotisk bakterie kunne forhindre og i noen tilfeller reversere giftig proteinoppbygging.
Misfoldede alfa-synuclein proteiner i hjernen er kjennetegnet på Parkinsons sykdom.
Mange eksperter mener at disse giftige proteinklumpene fører til et gradvis tap av hjerneceller som kontrollerer bevegelse.
Men vitenskapen er ikke klar, og de underliggende mekanismene som forårsaker Parkinsons forblir unnvikende.
Uten en effektiv måte å forebygge eller kurere Parkinson på, fokuserer behandlingen primært på å lindre symptomer.
En nylig forskningslinje har sett på en mulig kobling til tarmmikrobiomet, billioner av mikrobielle arter som befolker tarmene våre.
Kan det å endre en persons tarmmikrobiom være en måte å endre risikoen for å utvikle Parkinsons eller til og med tjene som en effektiv behandling?
En gruppe forskere fra universitetene i Edinburgh og Dundee, begge i Storbritannia, satte seg for å undersøke.
Maria Doitsidou, stipendiat ved University of Edinburgh’s Centre for Discovery Brain Sciences, er seniorstudieforfatter, og teamets forskningsfunksjoner i tidsskriftet Cellerapporter.
Probiotisk ‘hemmer og reverserer’ aggregering
For sin studie brukte Doitsidou og hennes kolleger en nematodeormmodell som forskere hadde genetisk konstruert for å uttrykke en menneskelig versjon av alfa-synuclein-proteinet.
Disse ormene utvikler normalt aggregater eller klumper av alfa-synuclein på dag 1 i voksen alder, som er 72 timer etter at de klekkes.
Imidlertid, når forskerne matet ormer, ble en diett som inneholdt en probiotisk bakteriestamme kalt Bacillus subtilis PXN21 observerte de "et nesten fullstendig fravær av aggregater", som de oppgir i papiret. Ormene produserte fremdeles alfa-synuclein-proteinet, men det akkumulerte ikke på samme måte.
I ormer som allerede hadde utviklet proteinaggregater, byttet dietten til B. subtilis fjernet aggregatene fra de berørte cellene.
Teamet fulgte deretter et sett med ormer gjennom levetiden og sammenlignet en B. subtilis diett med et konvensjonelt laboratoriediet.
“Maksimalt antall aggregater som er nådd hos dyr matet med B. subtilis var langt lavere enn det som ble observert på [standard] dietten, noe som indikerer at B. subtilis forsinker ikke bare samlet dannelse, ”forklarer forfatterne i avisen.
“B. subtilis PXN21 hemmer og reverserer [alfa-synuclein] aggregering i en [rundorm] -modell, ”bemerker de.
Er denne effekten spesifikk for B. subtilis PXN21, skjønt? For å svare på dette spørsmålet, sammenlignet teamet en rekke forskjellige stammer av bakterien og fant ut at de hadde lignende effekter.
Flere veier som jobber sammen
For å finne ut hvordan B. subtilis er i stand til å forhindre og fjerne alfa-synuclein-aggregater, brukte teamet RNA-sekvenseringsanalyse for å sammenligne genuttrykket til dyr som fikk et standard diett med det som fikk de som fikk probiotika.
Denne analysen avdekket endringer i sfingolipidmetabolismen. Sfingolipider er en type fettmolekyl, og de er viktige komponenter i strukturen til cellemembranene våre.
"Tidligere studier antyder at en ubalanse i lipider, inkludert ceramider og sfingolipid-mellomprodukter, kan bidra til patologien til [Parkinsons sykdom]," kommenterer forfatterne i avisen.
Likevel var endringer i sfingolipidmetabolisme ikke de eneste veiene som forskerne identifiserte.
De så det også B. subtilis var i stand til å beskytte eldre dyr mot alfa-synuclein aggregering gjennom både dannelse av komplekse strukturer kalt biofilm og produksjon av nitrogenoksid. I tillegg så teamet endringer i kostholdsbegrensningen og de insulinlignende signalveiene.
Viktigere, da teamet byttet dyr som først hadde fått en standard diett til en B. subtilis diett, forbedret deres motoriske ferdigheter.
“Resultatene gir en mulighet til å undersøke hvordan endring av bakteriene som utgjør tarmmikrobiomet påvirker Parkinsons. De neste trinnene er å bekrefte disse resultatene hos mus, etterfulgt av raske kliniske studier siden probiotikumet vi testet allerede er kommersielt tilgjengelig. ”
Maria Doitsidou
