Badacze z Pohang University of Science and Technology (POSTECH) oraz Sungkyunkwan University School of Medicine z Korei Południowej wykazali, iż bakterie bytujące w jamie ustnej, a następnie kolonizujące jelita mogą poprzez swoje metabolity wpływać na neurony w mózgu i tym samym przyczyniać się do rozwoju choroby Parkinsona. Wyniki badań opublikowano 5 września na łamach prestiżowego czasopisma „Nature Communications”.
Choroba Parkinsona to jedno z najczęściej występujących schorzeń neurodegeneracyjnych wieku podeszłego. Objawia się drżeniem i sztywnością mięśni oraz spowolnieniem ruchowym. Dotyka około 1-2% populacji osób powyżej 65. roku życia na całym świecie.
Od dawna wiadomo, iż mikrobiom jelitowy pacjentów z Parkinsonem różni się od mikrobiomu osób zdrowych. Jednak dotychczas nie udało się jasno wskazać, które konkretne drobnoustroje i jakie metabolity mogą odgrywać kluczową rolę w rozwoju choroby.
Streptococcus mutans na celowniku
Zespół badawczy kierowany przez prof. Arę Koh z Pohang University of Science and Technology odkrył, iż u pacjentów z chorobą Parkinsona w jelitach występuje zwiększona liczba bakterii Streptococcus mutans – dobrze znanego patogenu związanego z próchnicą zębów.
Badacze zauważyli, iż S. mutans produkuje specyficzny enzym UrdA (reduktazę urokanianu) oraz metabolit – propionian imidazolu (ImP). Substancje te były obecne w podwyższonych stężeniach zarówno w jelitach, jak i we krwi pacjentów. Co istotne, ImP przenikał do krążenia ogólnoustrojowego, docierał do mózgu i przyczyniał się do utraty neuronów dopaminergicznych – kluczowych komórek nerwowych, których degeneracja odpowiada za objawy choroby Parkinsona.
Eksperymenty na modelach zwierzęcych
Aby potwierdzić mechanizm działania, badacze wprowadzili S. mutans do jelit myszy lub zmodyfikowali genetycznie bakterię E. coli, by produkowała enzym UrdA. U zwierząt zaobserwowano wzrost poziomu ImP we krwi i tkance mózgowej, a także klasyczne objawy choroby Parkinsona: utratę neuronów dopaminergicznych, nasiloną neurozapalność, upośledzenie funkcji motorycznych oraz agregację białka alfa-synukleiny, które odgrywa centralną rolę w progresji choroby.
Dalsze badania wykazały, iż opisane efekty są zależne od aktywacji kompleksu sygnałowego mTORC1 – złożonego kompleksu białkowego, który działa jako czujnik składników odżywczych, energii i sygnałów wzrostu, regulując w komórkach syntezę białek, metabolizm i wzrost komórkowy. Co ciekawe, podanie myszom inhibitora mTORC1 znacząco zmniejszało neurozapalność, degenerację neuronów, odkładanie się alfa-synukleiny oraz zaburzenia ruchowe.
Nowa nadzieja terapeutyczna
– Nasze badania wyjaśniają, w jaki sposób mikroorganizmy jamy ustnej obecne w jelitach mogą wpływać na mózg i sprzyjać rozwojowi choroby Parkinsona – podkreśla prof. Ara Koh. – Pokazuje to potencjał terapii ukierunkowanych na mikrobiom jelitowy, co otwiera zupełnie nowe możliwości w leczeniu tej choroby – dodaje.
Wyniki badania opisano w artykule „Gut microbial production of imidazole propionate drives Parkinson’s pathologies” opublikowanym na łamach czasopisma „Nature Communications”.
– Na pacjenta warto spojrzeć jako na całokształt, nie tylko na jego zęby. Istotna jest kooperacja z lekarzami ogólnymi. Nie wszyscy lekarze mają świadomość, jak istotny wpływ mają choroby ogólne na zęby, a także odwrotnie – jak istotny wpływ mają zęby na choroby ogólne. Często nie widzimy tego, by kierowali pacjentów do stomatologa w ramach leczenia – mówi o wyzwaniach w opiece stomatologicznej nad pacjentami obciążonymi chorobami ogólnoustrojowymi dr n. med. Anna Sokołowska, adiunkt w Zakładzie Chorób Błony Śluzowej Jamy Ustnej i Przyzębia Uniwersytetu Medycznego w Łodzi.
Źródło: https://www.postech.ac.kr
https://www.nature.com
