Bakterijski glikogen mogao bi potaknuti imunološke reakcije koje oštećuju mozak, upozoravaju znanstvenici.
Novo istraživanje sugerira da bakterijski šećeri u crijevima mogu igrati važnu ulogu u razvoju dviju teških neurodegenerativnih bolesti – amiotrofične lateralne skleroze (ALS) i frontotemporalne demencije (FTD).
Ove bolesti su usko povezane i obje uključuju odumiranje neurona. Kod ALS-a to dovodi do progresivnog gubitka mišićne kontrole i na kraju smrtnog ishoda, dok FTD uzrokuje značajne promjene u ponašanju, osobnosti i jeziku, a ponekad zahvaća i kretanje.
Iako se već dugo istražuje što pokreće ove bolesti, njihov točan početak još uvijek nije u potpunosti razjašnjen. Upravo zato tim znanstvenika sa Sveučilišta Case Western Reserve u SAD-u istražio je moguću ulogu crijevnih bakterija, oslanjajući se na ranije studije koje su upućivale na povezanost s ALS-om.
Bakterijski šećer potiče upalu mozga
U istraživanju provedenom na miševima znanstvenici su identificirali specifičan oblik glikogena koji proizvode određene crijevne bakterije. Taj bakterijski šećer može potaknuti upalu mozga i dovesti do odumiranja neurona.
– Otkrili smo da štetne crijevne bakterije proizvode upalne oblike glikogena – vrste šećera – i da ti bakterijski šećeri pokreću imunološke reakcije koje oštećuju mozak – izjavio je Aaron Burberry, docent patologije na Sveučilištu Case Western Reserve.
Ovo otkriće, dodaju autori, moglo bi otvoriti vrata razvoju novih terapija koje bi djelovale na crijevni mikrobiom.
Genetska predispozicija nije jedini čimbenik
Poznato je da i ALS i FTD mogu biti povezani s određenom varijantom gena C9ORF72, no bolest ne razviju svi nositelji te promjene. Zbog toga su znanstvenici željeli otkriti koji dodatni čimbenici mogu pridonijeti razvoju bolesti kod osoba s genetskom predispozicijom.
U eksperimentima su genetski modificirali miševe kako bi oponašali tu varijantu gena te su proučavali reakcije njihovog imunološkog sustava na različite crijevne bakterije. Posebno se istaknula bakterija Parabacteroides merdae, koja proizvodi glikogen i može izazvati snažnu upalu te oštećenje krvno-moždane barijere.
Slični nalazi i kod ljudi
Analiza uzoraka stolice pokazala je povišene razine upalnog glikogena kod većine ispitanika s ALS-om te kod jednog pacijenta s FTD-om, dok su takve razine kod zdravih osoba bile znatno rjeđe.
Znanstvenici smatraju da imunološki sustav prepoznaje ovaj bakterijski šećer kao prijetnju, što može dovesti do pretjerane reakcije i oštećenja mozga. Protein koji kodira gen C9ORF72 inače djeluje kao svojevrsna „kočnica“ za glikogen, pa njegova disfunkcija može dodatno povećati rizik.
– Naš prikaz da su mikrobi koji akumuliraju upalne oblike glikogena prisutni u crijevima pacijenata s ALS-om sugerira da mikrobni glikogen može biti važan primjer među mnogim okolišnim i životnim čimbenicima koji u interakciji s genetskom predispozicijom doprinose riziku od nastanka i progresije ALS-a – navode autori u objavljenom radu.
Mogući novi pristupi liječenju
Jedan od zanimljivih rezultata istraživanja pokazao je da je primjena enzima alfa-amilaze, koji razgrađuje glikogen, kod miševa smanjila razinu upale i produljila životni vijek, iako nije poboljšala motoričke sposobnosti.
To sugerira da bi se u budućnosti mogle razviti terapije koje prekidaju upalni proces djelovanjem na crijeva, a ne izravno na mozak. Međutim, stručnjaci naglašavaju da su takvi pristupi još uvijek u ranoj fazi istraživanja.
– Kako bismo razumjeli kada i zašto se štetni mikrobni glikogen proizvodi, tim će provesti veće studije mikrobioma crijeva kod pacijenata s ALS/FTD prije i nakon početka bolesti – ističe Burberry.
Dodaje i da bi klinička ispitivanja koja bi trebala utvrditi može li razgradnja glikogena usporiti napredovanje bolesti mogla započeti već u sljedećih godinu dana. Istraživanje je objavljeno u znanstvenom časopisu Cell Reports.
(Ordinacija.hr)
