Microbios intestinales vinculados a enfermedades neurodegenerativas
Los microbios intestinales pueden iniciar la activación de la microglía, lo que conduce a la neuroinflamación característica de la enfermedad de Parkinson.CALTECH/S. MAZMANIAN LABMuchas personas con enfermedad de Parkinson tienen síntomas digestivos como estreñimiento años antes de tener síntomas neurológicos, y los científicos han encontrado diferencias en la composición del microbioma intestinal de pacientes con enfermedad de Parkinson y controles sanos. Pero si y cómo los microbios intestinales contribuyen a la patología y los síntomas de la enfermedad ha sido una pregunta abierta.
En un estudio publicado hoy (1 de diciembre) en Cell, un equipo dirigido por Timothy Sampson y Sarkis Mazmanian de Caltech demuestra que la microbiota intestinal promueve la neuroinflamación y los déficits motores en un modelo de ratón con la enfermedad de Parkinson. Los investigadores también identifican un posible mecanismo para la influencia de los microbios intestinales y el desarrollo de la enfermedad en ratones.
“Es’un hermoso estudio” Justin Sonnenburg de la Facultad de Medicina de la Universidad de Stanford, que no participó…
Sampson, Mazmanian y sus colegas utilizaron ratones transgénicos que sobreexpresan la sinucleína humana, la proteína que forma los agregados insolubles que son un sello distintivo de Enfermedad de Parkinson. Estos ratones muestran déficits en la función motora y la motilidad intestinal.
Los animales transgénicos criados sin gérmenes o tratados con antibióticos se desempeñaron mejor en las tareas motoras y mantuvieron la producción de heces, en comparación con aquellos con una microbiota típica, informaron los investigadores. Los ratones sin microbios intestinales o aquellos que recibieron tratamiento con antibióticos también desarrollaron menos agregados de sinucleína en sus cerebros que sus contrapartes con microbios intestinales. En otras palabras, en ratones transgénicos sin bacterias intestinales y en aquellos tratados con antibióticos, disminuyeron tanto los síntomas similares al Parkinson como la patología cerebral.
Los investigadores encontraron evidencia de inflamación en el cerebro de ratones transgénicos con una microbiota típica que no estaba presente en ratones transgénicos libres de gérmenes. Cuando el equipo alimentó a ratones transgénicos libres de gérmenes con metabolitos microbianos de ácidos grasos de cadena corta, los animales desarrollaron inflamación, agregados de sinucleína y déficits motores. Los autores proponen un vínculo mecánico entre la enfermedad y la producción de ácidos grasos de cadena corta por parte de la microbiota intestinal.
Concepto de los artistas que representa microbios en el intestino que provocan cambios en el cerebro que pueden conducir a la enfermedad de ParkinsonCALTECHMazmanian señaló el complementariedad de la investigación que analiza la microbiota de pacientes humanos con enfermedad de Parkinson y el presente estudio, en ratones, que permitió profundizar en la patología de la sinucleína, la activación del sistema inmunitario y el papel de los metabolitos microbianos. Todo eso nos permitió comenzar a comprender el mecanismo por el cual el microbioma puede estar contribuyendo a los síntomas de la enfermedad de Parkinson, dijo.
Se ha demostrado que existen estas diferentes comunidades de bacterias intestinales en personas con enfermedad de Parkinson en comparación con controles sanos, dijo Sampson. Pero nadie sabía si eso era solo un subproducto de la enfermedad o si esas diferentes comunidades podrían realmente influir en la enfermedad misma.
Para abordar esta pregunta, los autores trasplantaron microbios derivados del intestino humano de pacientes con enfermedad de Parkinson o de controles sanos a ratones libres de gérmenes. La microbiota de pacientes con la enfermedad de Parkinson promovió una mayor disfunción motora que la microbiota de controles emparejados en ratones transgénicos, encontraron los investigadores. Los ratones de tipo salvaje no desarrollaron disfunción motora en ninguna de las condiciones de trasplante. En conjunto, estos hallazgos sugieren que los microbios asociados a la enfermedad de Parkinson pueden promover síntomas en animales genéticamente predispuestos.
Este es un estudio histórico porque es la primera prueba de concepto de que se pueden inducir síntomas típicos de Parkinson en ratones mediante la transferencia de bacterias de pacientes de Parkinson a esos ratones, dijo Filip Scheperjans del Hospital Universitario de Helsinki, que no participó en el trabajo.
La gente ha estado hablando sobre la enfermedad de Parkinson y el intestino durante algún tiempo, por lo que esa parte no es tan nueva. , pero la relación con el microbioma es bastante nueva, dijo John Cryan de University College Cork, Irlanda, quien tampoco participó en el trabajo.
Scheperjans y Sonnenburg destacaron la necesidad de investigar más a fondo el papel de los microbios cortos. ácidos grasos de cadena, que generalmente se cree que son beneficiosos para los humanos, en contraste con el papel pro-enfermedad que estos metabolitos parecen haber jugado en este estudio.
Sampson dijo que planea explorar la composición de microbiota intestinal en personas con enfermedad de Parkinson para comprender si hay especies microbianas específicas que instigan la enfermedad y si podría haber un tratamiento potencial en la dieta o en otras modificaciones.
Mazmanian también tiene el ojo puesto en posibles tratamientos. Con ese fin, recientemente cofundó una empresa llamada Axial Biotherapeutics. No creo que sea inconcebible al menos pensar en desarrollar probióticos de próxima generación para el Parkinson, dijo.
TR Sampson et al., La microbiota intestinal regula los déficits motores y la neuroinflamación en un modelo de enfermedad de Parkinson, Cell, doi:10.1016/j.cell.2016.11 .018, 2016.
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