Vai probiotika varētu novērst vai mainīt Parkinsona slimību?
Jauns pētījums, izmantojot Parkinsona slimības apaļo tārpu modeli, atklāja, ka probiotiska baktērija var novērst un dažos gadījumos novērst toksisko olbaltumvielu uzkrāšanos.
Nepareizi salocītie alfa-sinukleīna proteīni smadzenēs ir Parkinsona slimības raksturīgā pazīme.
Daudzi eksperti uzskata, ka šie toksisko olbaltumvielu gabali noved pie pakāpeniskas smadzeņu šūnu zuduma, kas kontrolē kustību.
Bet zinātne nav skaidra, un pamatā esošie mehānismi, kas izraisa Parkinsona slimību, joprojām ir nenotverami.
Bez efektīva Parkinsona slimības profilakses vai ārstēšanas veida ārstēšana galvenokārt ir vērsta uz simptomu mazināšanu.
Nesenā pētījumā tika meklēta iespējamā saikne ar zarnu mikrobiomu, triljoniem mikrobu sugu, kas apdzīvo mūsu zarnas.
Vai personas zarnu mikrobiomas mainīšana varētu būt veids, kā mainīt viņu risku saslimt ar Parkinsona slimību vai pat kalpot kā efektīva ārstēšana?
Apvienotās Karalistes Edinburgas un Dandī universitātes zinātnieku grupa sāka izmeklēt.
Maria Doitsidou, Edinburgas Universitātes smadzeņu atklājumu atklāšanas centra stipendiāte, ir vecākā pētījuma autore, un komandas pētījumu iezīmes žurnālā Šūnu pārskati.
Probiotikas ‘kavē un apvērš’ agregāciju
Pētījumam Doitsidou un viņas kolēģi izmantoja nematodes tārpu modeli, kuru zinātnieki bija ģenētiski izstrādājuši, lai izteiktu alfa-sinukleīna proteīna cilvēka versiju.
Šie tārpi parasti attīsta alfa-sinukleīna agregātus vai pudeles to pilngadības 1. dienā, kas ir 72 stundas pēc to izšķilšanās.
Tomēr, kad pētnieki baroja tārpus ar diētu, kas satur probiotisko baktēriju celmu, ko sauc Bacillus subtilis PXN21 viņi novēroja “gandrīz pilnīgu agregātu neesamību”, kā viņi apgalvo savā rakstā. Tārpi joprojām ražoja alfa-sinukleīna olbaltumvielu, taču tas neveidojās tādā pašā veidā.
Tārpiem, kuriem jau bija izveidojušies olbaltumvielu agregāti, pārejot uz uzturu B. subtilis attīrīja agregātus no ietekmētajām šūnām.
Pēc tam komanda sekoja tārpu kopai visā viņu dzīves laikā un salīdzināja a B. subtilis diēta ar parasto laboratorijas diētu.
“Maksimālais sasniedzamo minerālvielu skaits dzīvniekiem, kuri baroti ar B. subtilis bija daudz zemāks nekā novērotais ar [standarta] diētu, kas norāda uz to B. subtilis vienkārši neaizkavē agregātu veidošanos, ”rakstā paskaidro autori.
“B. subtilis PXN21 inhibē un apvērš [alfa-sinukleīna] agregāciju [apaļo tārpu] modelī, ”viņi atzīmē.
Vai šis efekts ir specifisks B. subtilis PXN21 tomēr? Lai atbildētu uz šo jautājumu, komanda salīdzināja vairākus dažādus baktērijas celmus un atklāja, ka tiem ir līdzīga ietekme.
Vairāki ceļi darbojas kopā
Lai uzzinātu, kā B. subtilis spēj novērst un notīrīt alfa-sinukleīna agregātus, komanda izmantoja RNS sekvencēšanas analīzi, lai salīdzinātu tādu dzīvnieku gēnu ekspresiju, kuri saņem standarta uzturu, ar tiem, kuri saņem probiotiku.
Šī analīze atklāja izmaiņas sfingolipīdu metabolismā. Sfingolipīdi ir tauku molekulas veids, un tie ir svarīgi mūsu šūnu membrānu struktūras komponenti.
"Iepriekšējie pētījumi liecina, ka lipīdu, tostarp keramīdu un sfingolipīdu starpproduktu, nelīdzsvarotība var veicināt [Parkinsona slimības] patoloģiju," autori komentē rakstā.
Tomēr sfingolipīdu metabolisma izmaiņas nebija vienīgie pētnieku noteiktie ceļi.
Viņi to arī redzēja B. subtilis spēja pasargāt vecākus dzīvniekus no alfa-sinukleīna agregācijas, veidojot gan sarežģītas struktūras, ko dēvē par biofilmām, gan slāpekļa oksīda ražošanu. Turklāt komanda redzēja izmaiņas uztura ierobežojumos un insulīnam līdzīgos signālu ceļos.
Svarīgi, kad komanda nomainīja dzīvniekus, kuri pirmo reizi bija saņēmuši standarta diētu, uz a B. subtilis diētu, uzlabojās viņu motorika.
"Rezultāti dod iespēju izpētīt, kā baktēriju, kas veido mūsu zarnu mikrobiomu, maiņa ietekmē Parkinsona slimību. Nākamie soļi ir šo rezultātu apstiprināšana pelēm, kam seko paātrināti veikti klīniskie pētījumi, jo mūsu pārbaudītais probiotikas jau ir pieejams tirdzniecībā. ”
Marija Doitidiu
