Может ли пробиотик предотвратить или обратить вспять болезнь Паркинсона?
Новое исследование с использованием модели болезни Паркинсона с круглыми червями показало, что пробиотические бактерии могут предотвращать, а в некоторых случаях обращать вспять, накопление токсичного белка.
Неправильно свернутые альфа-синуклеиновые белки в головном мозге являются отличительным признаком болезни Паркинсона.
Многие эксперты считают, что эти токсичные белковые скопления приводят к прогрессирующей потере клеток мозга, контролирующих движение.
Но наука не ясна, и основные механизмы, вызывающие болезнь Паркинсона, остаются неуловимыми.
Без эффективного способа профилактики или лечения болезни Паркинсона лечение в первую очередь направлено на облегчение симптомов.
Недавнее направление исследований изучает возможную связь с микробиомом кишечника, триллионами видов микробов, населяющих наш кишечник.
Может ли изменение микробиома кишечника человека быть способом снизить риск развития болезни Паркинсона или даже служить эффективным лечением?
Группа ученых из университетов Эдинбурга и Данди, оба в Соединенном Королевстве, приступили к расследованию.
Мария Дойциду, научный сотрудник Центра открытий мозга Эдинбургского университета, является старшим автором исследования, и результаты исследования группы публикуются в журнале. Отчеты по ячейкам.
Пробиотик «подавляет и обращает вспять» агрегацию
Для своего исследования Дойциду и ее коллеги использовали модель нематодного червя, которую ученые генетически сконструировали для экспрессии человеческой версии белка альфа-синуклеина.
Эти черви обычно развивают агрегаты или скопления альфа-синуклеина в первый день своей взрослой жизни, то есть через 72 часа после вылупления.
Однако, когда исследователи скармливали червям диету, содержащую пробиотический штамм бактерий, Bacillus subtilis PXN21, они наблюдали «почти полное отсутствие агрегатов», как они заявляют в своей статье. Черви все еще производили белок альфа-синуклеин, но он не агрегировался таким же образом.
У червей, у которых уже развились белковые агрегаты, переключение рациона на Б. subtilis очищает агрегаты от пораженных клеток.
Затем команда проследила за набором червей на протяжении всей их жизни и сравнила Б. subtilis диета с обычной лабораторной диетой.
«Максимальное количество агрегатов, достигаемое у животных, которых кормили Б. subtilis был намного ниже, чем наблюдалось на [стандартной] диете, что указывает на то, что Б. subtilis не просто задерживает формирование агрегатов », - поясняют авторы в статье.
“Б. subtilis PXN21 ингибирует и обращает вспять агрегацию [альфа-синуклеина] в модели [круглого червя] », - отмечают они.
Этот эффект специфичен для Б. subtilis PXN21, а? Чтобы ответить на этот вопрос, команда сравнила несколько различных штаммов бактерий и обнаружила, что они обладают схожими эффектами.
Несколько путей, работающих вместе
Чтобы узнать, как Б. subtilis способен предотвращать и очищать агрегаты альфа-синуклеина, команда использовала анализ секвенирования РНК, чтобы сравнить экспрессию генов у животных, получающих стандартную диету, с таковой у животных, получавших пробиотик.
Этот анализ выявил изменения в метаболизме сфинголипидов. Сфинголипиды - это тип молекулы жира, и они являются важными компонентами структуры наших клеточных мембран.
«Предыдущие исследования показывают, что дисбаланс липидов, в том числе церамидов и промежуточных сфинголипидов, может способствовать патологии [болезни Паркинсона]», - комментируют авторы в статье.
Тем не менее, изменения в метаболизме сфинголипидов были не единственными путями, которые идентифицировали исследователи.
Они также увидели, что Б. subtilis смог защитить пожилых животных от агрегации альфа-синуклеина как за счет образования сложных структур, называемых биопленками, так и за счет производства оксида азота. Кроме того, команда заметила изменения в диетических ограничениях и инсулиноподобных сигнальных путях.
Важно отметить, что когда команда переключила животных, впервые получавших стандартную диету, на Б. subtilis диета, улучшилась их моторика.
«Результаты дают возможность изучить, как изменение бактерий, составляющих микробиом кишечника, влияет на болезнь Паркинсона. Следующие шаги - подтвердить эти результаты на мышах с последующими ускоренными клиническими испытаниями, поскольку тестируемый нами пробиотик уже имеется в продаже ».
Мария Дойциду
