นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบความเชื่อมโยงระหว่างแบคทีเรียในลำไส้กับโรคพาร์กินสันเป็นครั้งแรก

การเปลี่ยนแปลงในองค์ประกอบของประชากรแบคทีเรียในลำไส้—หรืออาจเป็นแบคทีเรียในลำไส้เอง—มีส่วนทำให้เกิดและอาจทำให้ทักษะยนต์เสื่อมลงซึ่งเป็นจุดเด่นของโรคนี้ นักวิจัยกล่าวว่าการค้นพบนี้มีนัยยะสำคัญต่อการรักษาโรคพาร์กินสัน

โรคพาร์กินสันส่งผลกระทบต่อผู้คน 1 ล้านคนในสหรัฐอเมริกาและมากถึง 10 ล้านคนทั่วโลก ทำให้เป็นโรคที่เกิดจากความเสื่อมของระบบประสาทที่พบมากเป็นอันดับสอง ลักษณะเฉพาะ ได้แก่ อาการสั่นและเดินลำบาก การรวมตัวของโปรตีนที่เรียกว่าอัลฟาซินคลิน (?Syn) ภายในเซลล์ในสมองและลำไส้ และการมีอยู่ของโมเลกุลการอักเสบที่เรียกว่าไซโตไคน์ภายในสมอง นอกจากนี้ ร้อยละ 75 ของผู้ที่เป็นโรคนี้มีความผิดปกติของระบบทางเดินอาหาร โดยส่วนใหญ่จะมีอาการท้องผูก

Sarkis Mazmanian ศาสตราจารย์ด้านจุลชีววิทยาจาก California Institute of กล่าวว่า "ลำไส้เป็นที่อยู่อาศัยถาวรของชุมชนแบคทีเรียที่มีประโยชน์และบางครั้งเป็นอันตรายซึ่งบางครั้งเรียกว่า microbiome ซึ่งมีความสำคัญต่อการพัฒนาและการทำงานของระบบภูมิคุ้มกันและระบบประสาท เทคโนโลยี.

“น่าแปลกที่ 70 เปอร์เซ็นต์ของเซลล์ประสาททั้งหมดในระบบประสาทส่วนปลาย—ซึ่งไม่ใช่สมองหรือไขสันหลัง—อยู่ในลำไส้ และระบบประสาทของลำไส้เชื่อมต่อโดยตรงกับระบบประสาทส่วนกลางผ่านเส้นประสาทเวกัส เนื่องจากปัญหา GI มักเกิดขึ้นก่อนอาการของมอเตอร์เป็นเวลาหลายปี และเนื่องจากกรณี PD ส่วนใหญ่เกิดจากปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม เราจึงตั้งสมมติฐานว่าแบคทีเรียในลำไส้อาจส่งผลต่อ PD”

หนูปลอดเชื้อ

เพื่อทดสอบสิ่งนี้ นักวิจัยได้ใช้หนูที่ผลิต ?Syn มากเกินไป และแสดงอาการของโรคพาร์กินสัน หนูกลุ่มหนึ่งมีกลุ่มแบคทีเรียในลำไส้ที่ซับซ้อน ส่วนหนูชนิดอื่นๆ เรียกว่าหนูปลอดเชื้อโรค ได้รับการอบรมในสภาพแวดล้อมที่ปลอดเชื้ออย่างสมบูรณ์ และไม่มีแบคทีเรียในลำไส้ นักวิจัยให้หนูทั้งสองกลุ่มทำงานหลายอย่างเพื่อวัดทักษะการเคลื่อนไหว เช่น การวิ่งบนลู่วิ่ง การข้ามคาน และการลงจากเสา หนูปลอดเชื้อโรคทำงานได้ดีกว่าหนูที่มีไมโครไบโอมสมบูรณ์อย่างมีนัยสำคัญ

“นี่คือช่วงเวลา 'ยูเรก้า'”

“นี่คือช่วงเวลา 'ยูเรก้า'” ทิโมธี แซมป์สัน นักวิชาการดุษฎีบัณฑิตสาขาชีววิทยาและวิศวกรรมชีวภาพ และเป็นผู้เขียนบทความฉบับแรกในวารสารกล่าว เซลล์. “หนูทั้งสองมีพันธุกรรมเหมือนกัน ทั้งสองกลุ่มทำเงินมากเกินไป ?Syn. ข้อแตกต่างเพียงอย่างเดียวคือการมีหรือไม่มีจุลินทรีย์ในลำไส้ เมื่อคุณกำจัดไมโครไบโอมออกแล้ว หนูจะมีทักษะการเคลื่อนไหวตามปกติถึงแม้จะมีการผลิต ?Syn มากเกินไปก็ตาม

“ลักษณะเด่นทั้งสามประการของโรคพาร์กินสันหายไปในแบบจำลองที่ปราศจากเชื้อโรค” แซมป์สันกล่าว “ตอนนี้เราค่อนข้างมั่นใจว่าแบคทีเรียในลำไส้ควบคุมและจำเป็นสำหรับอาการของ PD ดังนั้นเราจึงอยากรู้ว่าสิ่งนี้เกิดขึ้นได้อย่างไร”

ปิดวง

เมื่อแบคทีเรียในลำไส้สลายเส้นใยอาหาร จะผลิตโมเลกุลที่เรียกว่ากรดไขมันสายสั้น (SCFAs) เช่น อะซิเตทและบิวทีเรต การวิจัยก่อนหน้านี้แสดงให้เห็นว่าโมเลกุลเหล่านี้สามารถกระตุ้นการตอบสนองของภูมิคุ้มกันในสมองได้

ดังนั้น นักวิจัยตั้งสมมติฐานว่าความไม่สมดุลในระดับของ SCFA จะควบคุมการอักเสบของสมองและอาการอื่นๆ ของ PD อันที่จริง เมื่อหนูปลอดเชื้อโรคได้รับอาหาร SCFA เซลล์ที่เรียกว่า microglia ซึ่งเป็นเซลล์ภูมิคุ้มกันที่อยู่ในสมองก็จะถูกกระตุ้น กระบวนการอักเสบดังกล่าวอาจทำให้เซลล์ประสาททำงานผิดปกติหรือถึงขั้นเสียชีวิตได้ ในความเป็นจริง หนูปลอดเชื้อโรคที่เลี้ยงด้วย SCFA แสดงให้เห็นความพิการด้านการเคลื่อนไหวและการรวมตัวของ Syn ในบริเวณต่างๆ ของสมองที่เชื่อมโยงกับ PD

ในการทดลองชุดสุดท้าย Mazmanian และกลุ่มของเขาได้ร่วมมือกับ Ali Keshavarzian แพทย์ระบบทางเดินอาหารที่ Rush University ในชิคาโก เพื่อเก็บตัวอย่างอุจจาระจากผู้ป่วยที่มี PD และจากการควบคุมที่ดีต่อสุขภาพ ตัวอย่างไมโครไบโอมของมนุษย์ถูกย้ายไปยังหนูที่ปราศจากเชื้อโรค ซึ่งจากนั้นก็เริ่มแสดงอาการของ PD อย่างน่าทึ่ง หนูเหล่านี้ยังแสดงระดับ SCFAs ที่สูงขึ้นในอุจจาระของพวกมัน ในทางตรงกันข้าม ตัวอย่างอุจจาระที่ปลูกถ่ายจากบุคคลที่มีสุขภาพดีไม่ก่อให้เกิดอาการ PD ต่างจากหนูที่เก็บแบคทีเรียในลำไส้จากผู้ป่วยโรค PD

Mazmanian กล่าวว่า "สิ่งนี้ปิดลูปสำหรับเราจริงๆ "ข้อมูลชี้ให้เห็นว่าการเปลี่ยนแปลงของ microbiome ในลำไส้มีแนวโน้มมากกว่าผลที่ตามมาของ PD เป็นการค้นพบที่ยั่วยุซึ่งจำเป็นต้องมีการศึกษาเพิ่มเติม แต่ความจริงที่ว่าคุณสามารถปลูกถ่าย microbiome จากมนุษย์ไปยังหนูและถ่ายโอนอาการแสดงให้เห็นว่าแบคทีเรียมีส่วนสำคัญต่อโรค "

นักวิจัยกล่าวว่าการค้นพบนี้มีนัยสำคัญต่อการรักษาโรคพาร์กินสัน

“สำหรับอาการทางระบบประสาทหลายๆ อย่าง วิธีการรักษาแบบเดิมคือการให้ยาเข้าสู่สมอง อย่างไรก็ตาม หาก PD ไม่ได้เกิดจากการเปลี่ยนแปลงในสมองเพียงอย่างเดียว แต่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงของไมโครไบโอม คุณอาจต้องให้ยาเข้าไปในลำไส้เพื่อช่วยผู้ป่วย ซึ่งทำได้ง่ายกว่ามาก” Mazmanian กล่าว

ยาดังกล่าวสามารถออกแบบเพื่อปรับระดับ SCFA ส่งโปรไบโอติกที่เป็นประโยชน์ หรือกำจัดสิ่งมีชีวิตที่เป็นอันตราย "แนวคิดใหม่นี้อาจนำไปสู่การรักษาที่ปลอดภัยกว่าโดยมีผลข้างเคียงน้อยกว่าเมื่อเทียบกับการรักษาในปัจจุบัน"

เงินทุนมาจากมูลนิธิ Larry L. Hillblom, มูลนิธิ Knut and Alice Wallenberg, สภาวิจัยแห่งสวีเดน, Mr. and Mrs. Larry Field, สถาบันวิจัยการแพทย์มรดก และสถาบันสุขภาพแห่งชาติ

ที่มา: คาลเทค

หนังสือที่เกี่ยวข้อง:

at ตลาดภายในและอเมซอน