Μια νέα μελέτη φέρνει στο επίκεντρο τον ρόλο που μπορεί να διαδραματίζει το εντερικό μικροβίωμα στη νόσο Αλτσχάιμερ, εντοπίζοντας έναν μεταβολίτη που φαίνεται να συνδέεται τόσο με την εμφάνιση βιολογικών αλλαγών στον εγκέφαλο όσο και με ταχύτερη επιδείνωση των γνωστικών λειτουργιών.
Πρόκειται για την προπιονική ιμιδαζόλη (ImP), μια ουσία που παράγεται από συγκεκριμένα βακτήρια του εντέρου. Σύμφωνα με τα ευρήματα που δημοσιεύθηκαν στο Nature Communications, υψηλότερες συγκεντρώσεις του μεταβολίτη στο αίμα συσχετίστηκαν με δείκτες νευροεκφύλισης και με μεγαλύτερη ταχύτητα γνωστικής έκπτωσης.
Παράλληλα, πειράματα σε ζωικά μοντέλα έδειξαν ότι η παρουσία της ImP στον εγκέφαλο μπορεί να ευνοεί τη συσσώρευση των πρωτεϊνών β-αμυλοειδούς και tau, οι οποίες αποτελούν δύο από τα βασικά χαρακτηριστικά της παθολογίας της νόσου Αλτσχάιμερ.
Τα αποτελέσματα δεν αποδεικνύουν ότι η ImP προκαλεί τη νόσο. Ωστόσο, σύμφωνα με τους ερευνητές, προσθέτουν ένα σημαντικό κομμάτι στο παζλ της σχέσης μεταξύ εντέρου και εγκεφάλου και ενδέχεται να οδηγήσουν στο μέλλον στην αναζήτηση ενός νέου, δυνητικά τροποποιήσιμου θεραπευτικού στόχου.
Η σχέση εντέρου και εγκεφάλου
Η ερευνητική ομάδα του University of Wisconsin Madison ασχολείται εδώ και περίπου δέκα χρόνια με τη σύνδεση ανάμεσα στο εντερικό μικροβίωμα και τη νόσο Αλτσχάιμερ.
Προγενέστερες έρευνες της ομάδας είχαν δείξει ότι οι μικροοργανισμοί που ζουν στο έντερο ανθρώπων με Αλτσχάιμερ παρουσιάζουν διαφορετική σύνθεση σε σχέση με εκείνους που εντοπίζονται σε άτομα χωρίς τη νόσο.
Το επόμενο ερώτημα ήταν τι ακριβώς σημαίνουν αυτές οι διαφορές για τον εγκέφαλο και με ποιον τρόπο οι αλλαγές στο έντερο θα μπορούσαν να επηρεάζουν τη λειτουργία του. «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 έρευνα επικεντρώθηκε στην προπιονική ιμιδαζόλη. Η συγκεκριμένη ουσία μπορεί να παράγεται από βακτήρια που υπάρχουν στο έντερο αρκετών ανθρώπων. Ωστόσο, η ποσότητα και η δραστηριότητα αυτών των μικροοργανισμών δεν είναι ίδια σε όλους. Όπως επισημαίνει ο καθηγητής Βακτηριολογίας Federico Rey, ένα βακτήριο δεν χρειάζεται να υπάρχει σε μεγάλη αφθονία για να μπορεί να επηρεάσει τον οργανισμό.
Επιπλέον, η ImP δεν παραμένει υποχρεωτικά περιορισμένη στο γαστρεντερικό σύστημα. Μπορεί να περάσει στην κυκλοφορία του αίματος και να μεταφερθεί σε άλλα σημεία του οργανισμού. Στο παρελθόν, ο συγκεκριμένος μεταβολίτης είχε επίσης συνδεθεί με παθήσεις όπως ο διαβήτης τύπου 2 και η στεφανιαία νόσος.
Τι έδειξαν τα πειράματα στον εγκέφαλο
Για να διερευνήσουν την επίδραση της ImP, οι επιστήμονες πραγματοποίησαν πειράματα σε ποντίκια. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι όταν ο μεταβολίτης έφτανε στον εγκέφαλο, αυξανόταν η συσσώρευση β-αμυλοειδούς και tau. Πρόκειται για δύο παθολογικές πρωτεΐνες που έχουν συνδεθεί στενά με τη νόσο Αλτσχάιμερ.
Η συσσώρευση αυτών των πρωτεϊνών συνδέεται τελικά με βλάβες και απώλεια νευρώνων και αποτελεί βασικό χαρακτηριστικό της νόσου στους ανθρώπους, σύμφωνα με τον Federico Rey. Οι ερευνητές θέλησαν στη συνέχεια να εξετάσουν εάν τα ευρήματα από τα πειραματόζωα εμφανίζονταν και στους ανθρώπους. Για τον λόγο αυτό ανέλυσαν δείγματα αίματος από σχεδόν 1.200 άτομα, τα οποία συμμετείχαν σε ερευνητικά προγράμματα στο Wisconsin που επικεντρώνονται στην πρόληψη και τη μελέτη της νόσου Αλτσχάιμερ.
Η ανάλυση έδειξε ότι οι συμμετέχοντες με μεγαλύτερες ποσότητες ImP στο αίμα τους είχαν συχνότερα βιολογικούς δείκτες που συνδέονται με παθολογικές αλλαγές στις πρωτεΐνες, αλλά και με δυσλειτουργία των νευρώνων.
Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσίασε και η σχέση της ImP με τη γνωστική λειτουργία. Οι επιστήμονες είχαν στη διάθεσή τους επαναλαμβανόμενες αξιολογήσεις των γνωστικών ικανοτήτων των συμμετεχόντων, γεγονός που τους επέτρεψε να παρακολουθήσουν την πορεία τους σε βάθος χρόνου. Όπως διαπίστωσαν, τα άτομα που εμφάνιζαν τα υψηλότερα επίπεδα του μεταβολίτη παρουσίαζαν και σημαντικά ταχύτερη γνωστική επιδείνωση.
Ο ρόλος των γονιδίων
Στην έρευνα προέκυψε και μια ενδιαφέρουσα γενετική σύνδεση. Οι ερευνητές εντόπισαν μια συγκεκριμένη γενετική παραλλαγή, η οποία υπήρχε περίπου στο 43% των συμμετεχόντων και σχετιζόταν με αισθητά υψηλότερες συγκεντρώσεις ImP στο αίμα.
Μια πιθανή ερμηνεία είναι ότι η συγκεκριμένη γενετική διαφοροποίηση επηρεάζει τον τρόπο με τον οποίο οι νεφροί απομακρύνουν την ImP από τον οργανισμό. Το εύρημα αποκτά ακόμη μεγαλύτερη σημασία επειδή η ίδια γενετική παραλλαγή είχε στο παρελθόν συνδεθεί, μέσα από μεγάλες γενετικές μελέτες, με αυξημένο κίνδυνο εμφάνισης Αλτσχάιμερ. Οι ερευνητές εκτιμούν ότι η νέα παρατήρηση μπορεί να βοηθήσει στην κατανόηση του μηχανισμού πίσω από αυτή τη σύνδεση.
Θα μπορούσε να επηρεαστεί μέσω της διατροφής;
Η προπιονική ιμιδαζόλη δημιουργείται όταν συγκεκριμένα βακτήρια μεταβολίζουν την ιστιδίνη, ένα απαραίτητο αμινοξύ που υπάρχει σε πολλά τρόφιμα και ιδιαίτερα σε τροφές πλούσιες σε πρωτεΐνη. Το γεγονός αυτό, ωστόσο, δεν σημαίνει ότι οι άνθρωποι θα πρέπει να αποκλείσουν αυθαίρετα συγκεκριμένες τροφές από το καθημερινό τους διαιτολόγιο.
Η Barbara Bendlin σημειώνει ότι μια συνολικά καλύτερη και πιο ισορροπημένη διατροφή πιθανότατα θα μπορούσε να έχει θετική επίδραση, αλλά το ζήτημα δεν είναι τόσο απλό ώστε να δοθούν οδηγίες όπως η αποφυγή αυγών ή ο περιορισμός του κόκκινου κρέατος. Άλλωστε, η ιστιδίνη είναι απαραίτητη για τον οργανισμό και βρίσκεται σε μεγάλη ποικιλία τροφίμων.
Το ενδιαφέρον των επιστημόνων στρέφεται περισσότερο στο κατά πόσο θα μπορούσε στο μέλλον να ελεγχθεί η ίδια η παραγωγή ή η απομάκρυνση της ImP από τον οργανισμό. Εάν επόμενες μελέτες επιβεβαιώσουν ότι ο περιορισμός του συγκεκριμένου μεταβολίτη μπορεί να επηρεάσει τον κίνδυνο εμφάνισης ή την εξέλιξη της νόσου, τότε η ImP θα μπορούσε να αποτελέσει έναν συγκεκριμένο και δυνητικά τροποποιήσιμο θεραπευτικό στόχο.
Ένας πιθανός νέος δρόμος πρόληψης
Η Barbara Bendlin παρομοιάζει την πιθανή μελλοντική αντιμετώπιση της ImP με τον τρόπο που σήμερα αντιμετωπίζεται η υψηλή χοληστερόλη για τη μείωση του καρδιαγγειακού κινδύνου.
Όπως η φαρμακευτική μείωση της χοληστερόλης μπορεί να περιορίσει την πιθανότητα εμφάνισης καρδιαγγειακής νόσου, έτσι και στο μέλλον θα μπορούσε να εξεταστεί εάν η μείωση της ImP στο αίμα επηρεάζει τον κίνδυνο Αλτσχάιμερ. Για να γίνει αυτό, θα χρειαστεί να αναπτυχθεί ένας τρόπος που θα περιορίζει με ασφάλεια τα επίπεδα του μεταβολίτη.
Οι ερευνητές εξετάζουν, μεταξύ άλλων, την πιθανότητα ανάπτυξης ενός αναστολέα που θα μπορούσε να μειώνει την ποσότητα της ImP στην κυκλοφορία του αίματος. Όπως εκτιμά ο Rey, εφόσον ένας τέτοιος μηχανισμός αποδειχθεί αποτελεσματικός, θα μπορούσε θεωρητικά να συμβάλει στη μείωση τόσο του κινδύνου εμφάνισης της νόσου Αλτσχάιμερ όσο και της ταχύτητας με την οποία εξελίσσεται η γνωστική έκπτωση σε σημαντικό αριθμό ανθρώπων. Προς το παρόν, πάντως, οι επιστήμονες τονίζουν ότι απαιτείται περαιτέρω έρευνα προτού η ImP θεωρηθεί αιτιολογικός παράγοντας ή αποτελέσει βάση για κάποια θεραπευτική παρέμβαση.
