Tarmbakterier kan utlösa för demens
Tarmbakterier kan vara en dold utlösare för neurodegenerativa sjukdomar
Bakteriellt socker i tarmen kan vara en dold bidragande faktor till två av de allvarligaste neurodegenerativa sjukdomarna som drabbar hjärnan, enligt ny forskning.
Amyotrofisk lateralskleros (ALS) och frontotemporal demens (FTD) är nära sammankopplade tillstånd som ibland överlappar varandra, och båda involverar neurondöd.
Detta påverkar muskelrörelser vid ALS (vilket så småningom är dödligt) och leder till stora förändringar i beteende och språk vid FTD, vilket ibland också kan påverka rörelser.
Det är fortfarande inte klart hur någon av sjukdomarna uppstår, och här ville ett team lett av forskare från Case Western Reserve University i USA se om tarmbakterier kan spela en roll, baserat på tidigare fynd som tydde på ett samband med ALS.
Med hjälp av en musmodell fann forskningen en specifik typ av glykogen som produceras av tarmbakterier. Det verkar som att detta socker utlöser hjärninflammation och neurondöd.
"Vi fann att skadliga tarmbakterier producerar inflammatoriska former av glykogen - en typ av socker - och att dessa bakteriella sockerarter utlöser immunsvar som skadar hjärnan", säger Aaron Burberry, biträdande professor i patologi vid Case Western Reserve University.
Nu när vi vet det kan vi börja arbeta med att utveckla behandlingar för att rikta in sig på det.
Både ALS och FTD kan orsakas av en viss variant av C9ORF72-genen, men inte alla som har denna variation utvecklar sjukdomarna.
Den huvudsakliga drivkraften bakom forskningen var att ta reda på vilka andra triggers som kan bidra bland dem med genvarianten.
Forskare var metodiska i sitt tillvägagångssätt. De modifierade möss utan C9ORF72-genen för att härma varianten hos människor, och testade sedan en mängd olika blandningar av tarmbakterier hos mössen för att se hur deras immunförsvar skulle reagera.
Det ledde teamet till glykogenproduktion, och därifrån till Parabacteroides merdae-bakterier, en av de stammar som skapar den. När denna bakterie introducerades till möss som fötts upp utan tarmbakterier orsakade den allvarliga inflammation och nedbrytning av blod-hjärnbarriären.
Ytterligare tester på mänskliga avföringsprover visade högre nivåer än normalt av inflammatoriskt glykogen hos femton av tjugotvå ALS-patienter och en enda FTD-patient, men endast hos fyra av tolv friska kontrollpersoner.
Tanken är när kroppen upptäcker det potentiellt farliga sockret, lägger immunförsvaret in en överväxel, vilket sedan börjar påverka hjärnan. Viktigt är att proteinet som kodas av C9ORF72 verkar fungera som en broms på glykogen - vilket är där problemet med genvariationen kommer in.
"Vår demonstration av att mikrober som ackumulerar inflammatoriska former av glykogen är berikade i tarmen hos ALS-patienter tyder på ett mikrobiellt glykogen kan vara ett viktigt exempel bland många miljö- och livsstilsfaktorer som interagerar med predisponerande genotyper för att bidra till risken för ALS-debut och progression", skriver forskarna i sin artikel.
Ett av de mest positiva resultaten från forskningen är att när drabbade möss fick ett enzym som kallas alfa-amylas - som bryter ner glykogen - minskade nivåerna av inflammation och deras livslängd förlängdes. Det förbättrades dock inte deras motoriska prestanda.
Det tyder på att vi en dag saknar kan utveckla behandlingar som kan avbryta denna inflammatoriska kedjereaktion och rikta in oss på tarmen snarare än hjärnan, även om det är tidigt för den aspekten av forskningen.
Forskare upptäcker mer och mer om hur våra tarmar och våra hjärnor är sammankopplade, särskilt när det gäller hälsa, och den här nya studien bidrar till detta.
Därefter vill forskarna flytta undersökningen bortom musmodeller och titta mer i detalj på mänskliga deltagare och olika typer av glykogenproducerande bakterier.
"För att förstå när och varför skadligt mikrobiellt glykogen producerades kommer teamet härnäst att genomföra större studier som undersöker tarmmikrobiomsamhällen hos ALS/ FTD-patienter före och efter sjukdomsdebut", säger Burberry.
"Kliniska prövningar för att avgöra om nedbrytning av glykogen hos ALS/FTD-patienter kan bromsa sjukdomsprogressionen stöds också av våra resultat och kan börja om ett år."
Forskningen har publicerats i Cell Reports.
Kommentarer
Skicka en kommentar