Έρευνα αποκαλύπτει πώς ουσία από το μικροβίωμα πυροδοτεί τη γνωστική εξασθένηση

Νέα στοιχεία για τη σύνδεση ανάμεσα στο εντερικό μικροβίωμα και τη νόσο Αλτσχάιμερ φέρνει στο φως μελέτη που δημοσιεύθηκε στο Nature Communications. Ειδικότερα, οι ερευνητές εντόπισαν έναν συγκεκριμένο μεταβολίτη, την προπιονική ιμιδαζόλη (ImP), ο οποίος παράγεται από ορισμένα βακτήρια του εντέρου και φαίνεται να σχετίζεται τόσο με αυξημένο κίνδυνο εμφάνισης της νόσου όσο και με ταχύτερη γνωστική εξασθένηση.

Τα υψηλότερα επίπεδα των τιμών του μεταβολίτη στο αίμα συνδέθηκαν με βιολογικούς δείκτες νευροεκφύλισης, ενώ σε πειραματικά μοντέλα η ουσία φάνηκε να ενισχύει τη συσσώρευση β-αμυλοειδούς και tau στον εγκέφαλο. Το εύρημα θεωρείται ιδιαίτερα ενδιαφέρον, καθώς ανοίγει τον δρόμο για τη διερεύνηση ενός νέου, δυνητικά τροποποιήσιμου θεραπευτικού στόχου.

Από το έντερο στον εγκέφαλο

Η ερευνητική ομάδα του University of Wisconsin–Madison μελετά εδώ και σχεδόν μία δεκαετία τη σχέση του μικροβιώματος με τη νόσο Αλτσχάιμερ. Προηγούμενη δουλειά της είχε δείξει ότι η σύνθεση των μικροοργανισμών στο έντερο ανθρώπων με τη νόσο διαφέρει από εκείνη υγιών ατόμων.

Το μεγάλο ερώτημα ήταν τι σημαίνουν αυτές οι διαφορές για τον εγκέφαλο. «Από τότε προσπαθούμε να καταλάβουμε πώς αυτή η διαφορά στο έντερο μπορεί να οδηγεί σε αλλαγές στον εγκέφαλο», εξηγεί η Barbara Bendlin, καθηγήτρια Γεροντολογίας στο University of Wisconsin–Madison.

Η νέα μελέτη στρέφει το ενδιαφέρον στην προπιονική ιμιδαζόλη. Τα βακτήρια που μπορούν να παράγουν τη συγκεκριμένη ουσία υπάρχουν στο έντερο πολλών ανθρώπων, χωρίς όμως να είναι εξίσου δραστήρια ή άφθονα σε όλους. Όπως εξηγεί ο καθηγητής Βακτηριολογίας Federico Rey, «ένα μικρόβιο δεν χρειάζεται να είναι άφθονο για να έχει επίδραση στον οργανισμό».

Η προπιονική ιμιδαζόλη δεν παραμένει απαραίτητα εγκλωβισμένη στο έντερο. Μπορεί να περάσει στην κυκλοφορία του αίματος και να φτάσει σε άλλα όργανα, ενώ στο παρελθόν έχει συνδεθεί με τον διαβήτη τύπου 2 και τη στεφανιαία νόσο.

Τι συνέβη όταν η ουσία έφτασε στον εγκέφαλο

Στα πειράματα σε ποντίκια, οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι η παρουσία της προπιονικής ιμιδαζόλης στον εγκέφαλο αύξανε τη συσσώρευση β-αμυλοειδούς και πρωτεΐνης tau, των δύο παθολογικών πρωτεϊνών που βρίσκονται στο επίκεντρο της νόσου Αλτσχάιμερ. «Η διαδικασία αυτή οδηγεί τελικά στον θάνατο των νευρώνων και, στους ανθρώπους, αποτελεί βασικό χαρακτηριστικό της νόσου Αλτσχάιμερ», σημειώνει ο Federico Rey.

Οι ερευνητές, όμως, δεν περιορίστηκαν στα πειραματόζωα. Ανέλυσαν τα επίπεδά της στο αίμα σχεδόν 1.200 ανθρώπων που συμμετείχαν σε ερευνητικά προγράμματα για την πρόληψη και τη μελέτη της νόσου Αλτσχάιμερ στο Wisconsin. Όπως παρατήρησαν, όσοι είχαν υψηλότερες συγκεντρώσεις της ουσίας ήταν πολύ πιθανότερο να εμφανίζουν δείκτες που σχετίζονται με παθολογικές μεταβολές πρωτεϊνών και δυσλειτουργία των νευρώνων.

Ακόμη πιο ενδιαφέρουσα ήταν η εικόνα που προέκυψε όταν οι ερευνητές αξιοποίησαν τα επαναλαμβανόμενα γνωστικά τεστ των συμμετεχόντων. «Επειδή έχουμε τα αποτελέσματα γνωστικών δοκιμασιών που έκαναν αυτοί οι εθελοντές με την πάροδο του χρόνου, μπορούμε να δούμε ότι οι άνθρωποι με τα υψηλότερα επίπεδα ImP παρουσίαζαν επίσης πολύ ταχύτερη γνωστική έκπτωση», αναφέρει ο Rey.

Η γενετική παράμετρος που εντόπισαν οι επιστήμονες

Στο παζλ προστέθηκε και ένας γενετικός παράγοντας. Οι ερευνητές εντόπισαν μια γενετική παραλλαγή, η οποία υπήρχε περίπου στο 43% των συμμετεχόντων και συνδεόταν με σημαντικά υψηλότερα επίπεδα ImP στο αίμα, σύμφωνα με το ygeiamou.gr.

Μία πιθανή εξήγηση είναι ότι η παραλλαγή επηρεάζει τον τρόπο με τον οποίο οι νεφροί απομακρύνουν την ουσία από τον οργανισμό. Η συγκεκριμένη γενετική διαφοροποίηση είχε ήδη συσχετιστεί σε μεγάλες γενετικές μελέτες με αυξημένο κίνδυνο της νόσου Αλτσχάιμερ. «Τώρα ίσως καταλαβαίνουμε γιατί υπάρχει αυτή η σύνδεση», σχολιάζει ο Rey.

Μπορεί να περιοριστεί μέσω της διατροφής;

Η προπιονική ιμιδαζόλη παράγεται όταν ορισμένα βακτήρια μεταβολίζουν την ιστιδίνη, ένα απαραίτητο αμινοξύ που βρίσκεται σε πολλά τρόφιμα και ιδιαίτερα σε πηγές πρωτεΐνης. Αυτό σημαίνει ότι τα νέα ευρήματα δεν αποτελούν λόγο για αυθαίρετους αποκλεισμούς τροφίμων από τη διατροφή.

«Η γενικότερη βελτίωση της διατροφής πιθανότατα θα βοηθούσε», λέει η Barbara Bendlin. «Αλλά δεν είναι τόσο απλό όσο να πούμε “σταματήστε να τρώτε αυγά” ή “μην τρώτε τόσο κόκκινο κρέας”. Χρειαζόμαστε την ιστιδίνη και βρίσκεται παντού».

Ωστόσο, αν αποδειχθεί ότι η μείωση της προπιονικής ιμιδαζόλης μπορεί πράγματι να επηρεάσει τον κίνδυνο ή την εξέλιξη της νόσου, τότε οι επιστήμονες θα έχουν στα χέρια τους έναν συγκεκριμένο και δυνητικά τροποποιήσιμο θεραπευτικό στόχο.

Η Bendlin χρησιμοποιεί μια χαρακτηριστική αναλογία με την καρδιαγγειακή πρόληψη: όπως σήμερα η υψηλή χοληστερόλη μπορεί να αντιμετωπιστεί φαρμακευτικά ώστε να περιοριστεί ο κίνδυνος καρδιακής νόσου, ίσως στο μέλλον να είναι δυνατό να μειωθεί αντίστοιχα και η προπιονική ιμιδαζόλη: «Εάν μπορέσουμε να βρούμε έναν αναστολέα που θα βοηθά στη μείωση των επιπέδων της ImP στο αίμα, θα μπορούσαμε, ελπίζουμε, να μειώσουμε τον κίνδυνο της νόσου Αλτσχάιμερ και την ταχύτητα της γνωστικής έκπτωσης για έναν σημαντικό αριθμό ανθρώπων», καταλήγει.