Дисбаланс микробиома кишечника приводит к болезни Паркинсона

В новом исследовании Университета Алабамы в Бирмингеме говорится, что кишечный микробиом участвует во многих путях патогенеза болезни Паркинсона. Выводы, опубликованные в Nature Communications, показывают широкий дисбаланс в составе микробиома у людей с болезнью Паркинсона. Исследование является крупнейшим изучение микробиома, проведенным с самым высоким разрешением.

Основная цель этого исследования состояла в том, чтобы получить полное, неизменное представление о дисбалансе микробиома кишечника при болезни Паркинсона,

сказал Хайдех Пайами, профессор медицинского факультета Marnix E. Heersink School of Neurology и старший автор исследования.

В исследовании сообщается, что метагеном болезни Паркинсона свидетельствует о микробиоме, способствующем развитию болезни.

Мы нашли доказательства существования нескольких механизмов, которые, как мы знаем, связаны с болезнью Паркинсона, но мы не знали, что они также происходят в кишечнике и управляются микробиомом,

сказал Паями.

Исследователи обнаружили переизбыток оппортунистических патогенов и иммуногенных компонентов, что предполагает наличие инфекции и воспаления, перепроизводство токсичных молекул и переизбыток бактериальных продуктов. Это вызывает патологию БП и нарушение регуляции нейротрансмиттеров, включая L-дофа. В то же время ощущалась нехватка нейропротекторных молекул и противовоспалительных компонентов, что затрудняло выздоровление.

Паями, заведующая кафедрой неврологии Джона Т. и Хуанеллы Д. Стрейн, и ее команда зарегистрировали 490 человек с болезнью Паркинсона и 234 здоровых человека в контрольной группе. Чуть более половины испытуемых были мужчинами и были преимущественно старше 50 лет. Все они были из одного региона США, что помогло устранить путаницу из-за географического и культурного влияния на состав микробиома. Исследователи изучили микробиом 257 видов организмов, и анализ показал, что 84 из них, более 30 процентов, связаны с болезнью Паркинсона.

Из 84 видов, связанных с болезнью Паркинсона, 55 имели аномально высокую численность у людей с болезнью Паркинсона, а 29 были истощены. Мы обнаружили, что более 30 процентов протестированных генов и путей микроорганизмов и бактерий изменили численность при болезни Паркинсона, что указывает на широко распространенный дисбаланс,

сказал Паями.

На одном конце спектра уровень Bifidobacterium dentium был повышен в семь раз, Actinomyces oris — в 6,5 раза, а Streptococcus mutans — в шесть раз. На другом конце спектра численность Roseburia intestinalis уменьшилась в 7,5 раз, а Blautia wexlerae — в пять раз. В целом, 36 процентов видов, связанных с болезнью Паркинсона, имели более чем двукратное изменение численности, что отражает увеличение или уменьшение БП на 100-750 процентов по сравнению со здоровой контрольной группой.

В этом исследовании был создан большой набор данных с самым высоким разрешением, возможным в настоящее время, и он был опубликован без каких-либо ограничений для продвижения открытой науки. Он включает в себя обширные метаданные о 490 человек с БП, самую большую когорту БП с данными о микробиоме и уникальную когорту из 234 неврологически здоровых пожилых людей, которые можно использовать в широком диапазоне исследований. Мы показали, что существует широко распространенный дисбаланс в метагеном болезни Паркинсона, создающий среду, благоприятную для нейродегенеративных событий и препятствующую выздоровлению,

сказал Пайами.

Болезнь Паркинсона представляет собой прогрессирующее изнурительное заболевание, от которого в 2005 году пострадало 4 миллиона человек, а к 2030 году, по прогнозам, оно удвоится до 8,7 миллиона человек. Хотя исторически болезнь Паркинсона определялась как двигательное расстройство, она является полисистемным заболеванием. Предполагается, что БП вызывается различными комбинациями генетической предрасположенности и факторов окружающей среды, хотя причинная комбинация еще не выявлена. Связь БП с желудочно-кишечным трактом давно установлена.

Это захватывающее исследование, поскольку метагеномика — новая, хотя и быстро развивающаяся область, а ресурсы, методы и инструменты, хотя и самые современные, все еще находятся в разработке. Несомненно, больше информации будет раскрыто по мере того, как мы увеличиваем размер выборки, а другие также проводят исследования метагеномики и обмениваются данными. Мы ожидаем, что в ближайшем будущем у нас будут инструменты и аналитические возможности для использования метагеномики в качестве нового подхода к изучению болезни Паркинсона. гетерогенность, поиск биомаркеров, более глубокое изучение происхождения и прогрессирования субфенотипов БП, а также изучение потенциала манипулирования микробиомом для предотвращения, лечения и остановки прогрессирования БП,

сказал Паями.