Darm-mikrobiome trägt zu parkinson, studie schlägt vor


Darm-mikrobiome trägt zu parkinson, studie schlägt vor

In den letzten Jahren haben Forscher eine Fülle von Informationen darüber, wie die Darm-Mikrobiome - die Population von Mikroorganismen im Darm - wirkt auf unsere Gesundheit aufgedeckt. Jetzt, zum ersten Mal, zeigen Wissenschaftler, wie gut Mikroben eine Schlüsselrolle bei der Parkinson-Krankheit spielen können.

Forscher schlagen vor, dass der Darmmikrobiom eine wichtige Rolle bei der Parkinson-Krankheit spielen kann.

In einer in der Zeitschrift erschienenen Studie Zelle Zeigen die Forscher, wie sich Veränderungen im Darmmikrobiom eines Parkinson-Mausmodells zu Gehirnanomalien und motorischen Defiziten führten, die für die Krankheit charakteristisch waren.

Die Forscher sagen, ihre Ergebnisse könnten uns näher an neue Behandlungen für Parkinson-Krankheit - eine progressive Bewegungsstörung, die geschätzt wird, um bis zu 1 Million Amerikaner zu beeinflussen.

"Wir haben zum ersten Mal eine biologische Verbindung zwischen dem Darm-Mikrobiom und der Parkinson-Krankheit entdeckt", sagt der Senior-Student-Autor Sarkis Mazmanian vom California Institute of Technology in Pasadena.

"Mehr allgemein", fügt er hinzu, "diese Forschung zeigt, dass eine neurodegenerative Erkrankung ihren Ursprung im Darm haben kann und nicht nur im Gehirn, wie bisher gedacht wurde."

Der Darm Mikrobiom und Gesundheit

Zigaretten von Mikroorganismen leben in unserem Darm, bestehend aus mindestens 1000 Arten bekannter Bakterien und mehr als 3 Millionen Gene.

Während ein Drittel der Darm-Mikroben den meisten Individuen gemeinsam sind, sind die verbleibenden zwei Drittel für jeden von uns spezifisch; Sie entwickeln sich im Laufe eines Lebens, abhängig von Diät und anderen Lebensstil und Umweltbelastungen.

In zunehmendem Maße lernen die Forscher, wie sich die Veränderungen des Darmmikrobioms auf die allgemeine Gesundheit und das Krankheitsrisiko auswirken; Studien haben Verbindungen zwischen veränderten Darm Mikrobiota und Fettleibigkeit und Krebs, sowie Bedingungen, die das Gehirn beeinflussen, einschließlich Autismus, Angst und Depression aufgedeckt.

Mazmanian und Team haben die Darm-Hirn-Link mit ihrer neuen Forschung gestärkt, nachdem sie enthüllt haben, wie das Darm-Mikrobiom an der Parkinson-Krankheit beteiligt sein kann.

Frühere Studien haben gezeigt, dass das Darm-Mikrobiom bei Patienten mit Parkinson-Krankheit verändert wird, und diese Individuen erleben oft Verstopfung und andere gastrointestinale (GI) Probleme Jahre vor dem Beginn der motorischen Probleme.

"Bemerkenswerterweise sind 70 Prozent aller Neuronen im peripheren Nervensystem - das heißt nicht das Gehirn oder das Rückenmark - im Darm, und das Nervensystem des Darms ist durch den Vagusnerv direkt mit dem Zentralnervensystem verbunden", bemerkt Mazmanian.

"Weil GI-Probleme oft vor den motorischen Symptomen seit vielen Jahren vorangehen und weil die meisten PD [Parkinson-Krankheit] Fälle durch Umweltfaktoren verursacht werden, haben wir vermutet, dass Bakterien im Darm zu PD beitragen können."

Motorfähigkeiten besser in keimfreien Parkinson-Mausmodellen

Um ihre Theorie zu testen, benutzten Mazmanian und Kollegen Mäuse, die genetisch verändert worden waren, um ein Protein namens Alpha-Synuclein zu überexprimieren, das weithin geglaubt wird, zur Entwicklung von Parkinson beizutragen.

Als Ergebnis zeigten die Nagetiere motorische Symptome und Alpha-Synuclein-Aggregation, die für die Krankheit charakteristisch sind.

Einige der Mäuse waren keimfrei; Sie waren in einer völlig sterilen Umgebung gezüchtet worden, so dass sie keine Magenmikroben fehlten. Die verbleibenden Mäuse wurden in einer normalen Umgebung gezüchtet, dh sie hatten eine Fülle von komplexen Darmmikroben.

Als beide Gruppen von Mäusen Aufgaben durchführten, die ihre motorischen Fähigkeiten erprobten - wie zum Beispiel auf einem Laufband und überqueren einen Strahl - stellte das Team fest, dass die keimfreien Mäuse viel besser waren als die Mäuse mit Darmmikroben.

"Das war der" Eureka "-Moment", sagt der erste Autor Timothy Sampson, Postdoktorand in Biologie und Biologie am California Institute of Technology.

"Die Mäuse waren genetisch identisch, beide Gruppen machten zu viel αSyn [alpha-Synuclein] Der einzige Unterschied war die Anwesenheit oder Abwesenheit von Darmmikrobiotika. Sobald Sie das Mikrobiom entfernt haben, haben die Mäuse auch bei der Überproduktion von αSyn normale motorische Fähigkeiten."

"Nun waren wir ganz zuversichtlich, dass Darmbakterien regulieren und sogar für die Symptome der PD", fügt Sampson hinzu. "Also wollten wir wissen, wie das passiert."

Gut-Mikroben von Parkinson-Patienten lösten Symptome bei Mäusen aus

Als nächstes verpflanzten die Forscher menschliche Darmmikroben von gesunden Erwachsenen oder Erwachsenen mit Parkinson-Krankheit - isoliert aus Fäkalproben - in die keimfreien Mäuse.

Die Mäuse, die mit Darmmikroben von Parkinson-Patienten transplantiert wurden, begannen, Symptome der Erkrankung zu zeigen, einschließlich motorischer Probleme, Alpha-Synuclein-Aggregation und Entzündungen, während Mäuse, die Darmmikroben von gesunden Erwachsenen erhielten, nicht.

Darüber hinaus fanden die Forscher heraus, dass die keimfreien Mäuse, die Parkinson-Symptome zeigten, auch ein höheres Maß an kurzkettigen Fettsäuren (SCFAs) in ihren Kot hatten.

Die Autoren erklären, dass frühere Studien gezeigt haben, dass SCFAs Immunantworten im Gehirn auslösen können. Als solche, sie spekulieren, dass ein Ungleichgewicht in SCFA Ebenen verursacht Hirnentzündung. Dies kann zu Nervenzellschäden und Tod führen, was die Symptome von Parkinson auslöst.

Alles in allem glauben die Forscher, dass ihre Studie anzeigt, dass der Darmmikrobiom wahrscheinlich eine entscheidende Rolle bei der Parkinson-Krankheit spielen wird, indem er sich von dem weitverbreiteten Glauben entfernt, dass die Krankheit allein auf Veränderungen im Gehirn zurückzuführen ist.

Unsere Ergebnisse liefern ein völlig neues Paradigma, wie Umweltfaktoren zur Parkinson-Krankheit und möglicherweise anderen neurodegenerativen Erkrankungen beitragen können. Die Vorstellung, dass diese Krankheiten durch Pathologie im Darm und nicht nur im Gehirn beeinflusst werden können, ist eine radikale Abkehr von der konventionellen Forschung in der Neurowissenschaft.

Parkinson-Krankheit ist komplex und es gibt mehrere genetische Prädispositionen und Umweltrisiken, die eine Rolle spielen, aber wir glauben, dass unsere Erkenntnisse einen bisher unerkannten und potenziell wichtigen Teil dieses Puzzles beleuchten."

Sarkis Mazmanian

Befunde können zu neuen Parkinson-Behandlungen führen

Mazmanian und Kollegen sagen, ihre Ergebnisse können uns auch näher an neue Behandlungen für Parkinson, möglicherweise in Form von Probiotika oder Prebiotika.

Doch bevor dies als Option erforscht werden kann, sagen die Forscher, dass sie zuerst genau festlegen müssen, welche Darmmikroben zur Parkinson-Krankheit beitragen können.

"Gut Bakterien bieten immensen physiologischen Nutzen, und wir haben noch nicht die Daten zu wissen, welche besondere Arten sind problematisch oder vorteilhaft in Parkinson-Krankheit", sagt Mazmanian.

"Es ist wichtig zu beachten, dass es derzeit keine antibiotischen oder mikrobiellen Behandlungen für den menschlichen Gebrauch gibt, die den Effekt, den wir bei Mäusen beobachtet haben, replizieren können", fügt er hinzu.

"Allerdings wird unser nächster Schritt sein, die spezifischen Darmmikroben zu definieren, die zur Entwicklung der Parkinson-Krankheit beitragen können, da dies in neuartige Biomarker zur Identifizierung von Risikopatienten umgesetzt werden könnte. Darüber hinaus könnten diese Erkenntnisse zu neuartigen therapeutischen Ansätzen führen, die es vermeiden Die Komplikationen der Abgabe von Medikamenten an das Gehirn und kann sicherer und effektiver sein."

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