Könnte ein Probiotikum Parkinson verhindern oder umkehren?
Eine neue Studie unter Verwendung eines Spulwurmmodells der Parkinson-Krankheit ergab, dass ein probiotisches Bakterium den Aufbau toxischer Proteine verhindern und in einigen Fällen umkehren kann.
Falsch gefaltete Alpha-Synuclein-Proteine im Gehirn sind das Kennzeichen der Parkinson-Krankheit.
Viele Experten glauben, dass diese toxischen Proteinklumpen zum fortschreitenden Verlust von Gehirnzellen führen, die die Bewegung steuern.
Die Wissenschaft ist jedoch nicht eindeutig, und die zugrunde liegenden Mechanismen, die Parkinson verursachen, sind nach wie vor schwer fassbar.
Ohne eine wirksame Methode zur Vorbeugung oder Heilung von Parkinson konzentriert sich die Behandlung in erster Linie auf die Linderung der Symptome.
Eine kürzlich durchgeführte Forschungslinie hat eine mögliche Verbindung zum Darmmikrobiom untersucht, den Billionen mikrobieller Arten, die unseren Darm bevölkern.
Könnte die Veränderung des Darmmikrobioms einer Person eine Möglichkeit sein, das Risiko für die Entwicklung von Parkinson zu verändern, oder sogar als wirksame Behandlung dienen?
Eine Gruppe von Wissenschaftlern der Universitäten von Edinburgh und Dundee, beide in Großbritannien, machte sich auf den Weg, um Nachforschungen anzustellen.
Maria Doitsidou, eine Stipendiatin am Centre for Discovery Brain Sciences der Universität Edinburgh, ist die leitende Studienautorin und die Forschungsergebnisse des Teams in der Zeitschrift Zellenberichte.
Probiotika hemmen und kehren die Aggregation um
Für ihre Studie verwendeten Doitsidou und ihre Kollegen ein Nematodenwurmmodell, das Wissenschaftler gentechnisch verändert hatten, um eine menschliche Version des Alpha-Synuclein-Proteins zu exprimieren.
Diese Würmer entwickeln normalerweise Aggregate oder Klumpen von Alpha-Synuclein am Tag 1 ihres Erwachsenenalters, also 72 Stunden nach dem Schlüpfen.
Als die Forscher jedoch Würmer fütterten, wurde eine Diät mit einem probiotischen Bakterienstamm namens Bacillus subtilis PXN21 beobachteten sie "eine fast vollständige Abwesenheit von Aggregaten", wie sie in ihrer Arbeit angeben. Die Würmer produzierten immer noch das Alpha-Synuclein-Protein, aber es aggregierte nicht auf die gleiche Weise.
Bei Würmern, die bereits Proteinaggregate entwickelt hatten, wechselte ihre Ernährung zu B. subtilis löschte die Aggregate aus den betroffenen Zellen.
Das Team verfolgte dann eine Reihe von Würmern während ihrer gesamten Lebensdauer und verglich a B. subtilis Diät mit einer herkömmlichen Labordiät.
„Die maximale Anzahl von Aggregaten, die bei Tieren erreicht wurden, die mit gefüttert wurden B. subtilis war weit niedriger als bei der [Standard] -Diät beobachtet, was darauf hinweist B. subtilis verzögert nicht einfach die Aggregatbildung “, erklären die Autoren in der Arbeit.
“B. subtilis PXN21 hemmt und kehrt die [Alpha-Synuclein] -Aggregation in einem [Spulwurm] -Modell um “, stellen sie fest.
Ist dieser Effekt spezifisch für B. subtilis PXN21? Um diese Frage zu beantworten, verglich das Team eine Reihe verschiedener Bakterienstämme und stellte fest, dass sie ähnliche Wirkungen hatten.
Mehrere Wege arbeiten zusammen
Um herauszufinden wie B. subtilis Um Alpha-Synuclein-Aggregate zu verhindern und zu beseitigen, verwendete das Team eine RNA-Sequenzierungsanalyse, um die Genexpression von Tieren, die eine Standarddiät erhalten, mit der von Tieren zu vergleichen, die das Probiotikum erhalten.
Diese Analyse ergab Veränderungen im Sphingolipid-Metabolismus. Sphingolipide sind eine Art Fettmolekül und wichtige Bestandteile der Struktur unserer Zellmembranen.
"Frühere Studien deuten darauf hin, dass ein Ungleichgewicht von Lipiden, einschließlich Ceramiden und Sphingolipid-Zwischenprodukten, zur Pathologie der [Parkinson-Krankheit] beitragen kann", kommentieren die Autoren das Papier.
Veränderungen im Sphingolipid-Metabolismus waren jedoch nicht die einzigen Wege, die die Forscher identifizierten.
Das haben sie auch gesehen B. subtilis war in der Lage, ältere Tiere vor Alpha-Synuclein-Aggregation sowohl durch die Bildung komplexer Strukturen, die als Biofilme bezeichnet werden, als auch durch die Produktion von Stickoxid zu schützen. Darüber hinaus sah das Team Veränderungen in der diätetischen Einschränkung und den insulinähnlichen Signalwegen.
Wichtig ist, dass das Team Tiere, die zuerst eine Standarddiät erhalten hatten, auf a umstellte B. subtilis Diät, ihre motorischen Fähigkeiten verbessert.
„Die Ergebnisse bieten die Gelegenheit zu untersuchen, wie sich die Veränderung der Bakterien, aus denen unser Darmmikrobiom besteht, auf Parkinson auswirkt. Die nächsten Schritte bestehen darin, diese Ergebnisse bei Mäusen zu bestätigen, gefolgt von beschleunigten klinischen Studien, da das von uns getestete Probiotikum bereits im Handel erhältlich ist. “
Maria Doitsidou
