Nová studie využívající model Parkinsonovy choroby s oblými červy zjistila, že probiotická bakterie může zabránit hromadění toxických proteinů a v některých případech je zvrátit.
Špatně poskládané proteiny alfa-synukleinu v mozku jsou charakteristickým znakem Parkinsonovy choroby.
Mnoho odborníků se domnívá, že tyto shluky toxických bílkovin vedou k progresivní ztrátě mozkových buněk, které řídí pohyb.
Věda však není jednoznačná a základní mechanismy, které Parkinsonovu chorobu způsobují, zůstávají nepolapitelné.
Bez účinného způsobu prevence nebo léčby Parkinsonovy choroby se léčba primárně zaměřuje na zmírnění příznaků.
Nedávná řada výzkumů zkoumala možnou souvislost se střevním mikrobiomem, biliony mikrobiálních druhů, které osídlují naše střeva.
Mohla by změna střevního mikrobiomu člověka změnit způsob jeho rizika rozvoje Parkinsonovy choroby nebo dokonce sloužit jako účinná léčba?
Skupina vědců z univerzit v Edinburghu a Dundee ve Velké Británii se pustila do vyšetřování.
Maria Doitsidou, kolegyně z University of Edinburgh’s Centre for Discovery Brain Sciences, je hlavní autorkou studie a výzkumné funkce týmu v časopise Zprávy buněk.
Probiotikum „inhibuje a zvrací“ agregaci
Pro svou studii Doitsidou a její kolegové použili model hlístice červů, který vědci geneticky upravili tak, aby exprimoval lidskou verzi proteinu alfa-synukleinu.
Tito červi normálně vyvíjejí agregáty nebo shluky alfa-synukleinu v den 1 jejich dospělosti, což je 72 hodin po vylíhnutí.
Když však vědci krmili červy dietou obsahující probiotický bakteriální kmen zvaný Bacillus subtilis PXN21, pozorovali „téměř úplnou absenci agregátů“, jak uvádějí ve své práci. Červi stále produkovali alfa-synukleinový protein, ale neagregoval se stejným způsobem.
U červů, u kterých se již vyvinuly agregáty bílkovin, přešli na stravu B. subtilis vyčistil agregáty z postižených buněk.
Tým poté sledoval sadu červů po celou dobu jejich životnosti a porovnal a B. subtilis strava s konvenční laboratorní stravou.
"Maximální počet agregátů dosažených u zvířat krmených." B. subtilis byla mnohem nižší, než byla pozorována u [standardní] stravy, což naznačuje B. subtilis nejen oddaluje tvorbu agregátů, “vysvětlují autoři v příspěvku.
“B. subtilis PXN21 inhibuje a zvrací agregaci [alfa-synukleinu] v modelu [škrkavky], “poznamenávají.
Je tento účinek specifický pro B. subtilis PXN21, však? Abychom odpověděli na tuto otázku, tým porovnal řadu různých kmenů bakterie a zjistil, že mají podobné účinky.
Několik cest spolupracujících
Chcete-li zjistit jak B. subtilis je schopen zabránit a vyčistit agregáty alfa-synukleinu, použil tým analýzu sekvenování RNA k porovnání genové exprese zvířat, která dostávají standardní stravu, s těmi, kteří dostávají probiotikum.
Tato analýza odhalila změny v metabolismu sfingolipidů. Sfingolipidy jsou typem molekuly tuku a jsou důležitými složkami struktury našich buněčných membrán.
„Předchozí studie naznačují, že nerovnováha lipidů, včetně ceramidů a sfingolipidových meziproduktů, může přispět k patologii [Parkinsonovy choroby],“ komentují autoři v článku.
Přesto změny v metabolismu sfingolipidů nebyly jedinými cestami, které vědci identifikovali.
Také to viděli B. subtilis byl schopen chránit starší zvířata před agregací alfa-synukleinu prostřednictvím tvorby komplexních struktur zvaných biofilmy a produkce oxidu dusnatého. Tým navíc zaznamenal změny v dietním omezení a signálních drahách podobných inzulínu.
Důležité je, že když tým změnil zvířata, která nejprve dostala standardní stravu, na a B. subtilis dieta, zlepšila se jejich motorika.
"Výsledky poskytují příležitost prozkoumat, jak změna bakterií, které tvoří náš střevní mikrobiom, ovlivňuje Parkinsonovu chorobu." Dalším krokem je potvrzení těchto výsledků u myší, následované rychlými klinickými studiemi, protože probiotikum, které jsme testovali, je již komerčně dostupné. “
Maria Doitsidou