Složení střevního mikrobiomu může být indikátorem Alzheimerovy choroby

Složení střevních bakterií u osob v nejranějším stadiu Alzheimerovy choroby se výrazně liší od složení bakterií zdravých lidí. Toto zjištění otevírá cestu k možnému využití složení střevního mikrobiomu jako prostředku k identifikaci osob s vyšším rizikem vzniku demence. Kromě toho otevírá dveře pro navržení preventivní léčby, která by změnou střevního mikrobiomu zabránila poklesu kognitivních funkcí. Vztah příčiny a následku mezi střevem a mozkem však ještě není zcela objasněn.

Zdroj: Washington University School of Medicine v St Louis 14. 6. 2023

Podle studie vědců z Washington University School of Medicine v St Louis se u lidí v nejranějším stadiu Alzheimerovy choroby - po začátku změn v mozku, ale předtím, než se projeví kognitivní příznaky - vyskytuje ve střevech skladba bakterií, která se liší od střevních bakterií zdravých lidí.

Tyto výsledky, publikované 14. června v časopise Science Translational Medicine, otevírají možnost analyzovat střevní mikrobiom, aby bylo možné identifikovat osoby s vyšším rizikem vzniku demence, a navrhnout preventivní léčbu, jež by změnila mikrobiální složení a zabránila tak poklesu kognitivních funkcí.

"Zatím nevíme, zda střeva ovlivňují mozek, nebo mozek střeva, ale v obou případech je tato souvislost cenná," uvedl spoluautor Gautam Dantas, Ph.D., profesor laboratorní a genomické medicíny.

"Mohlo by se stát, že změny ve střevním mikrobiomu jsou jen odezvou patologických změn v mozku. Druhou možností je, že střevní mikrobiom přispívá k Alzheimerově chorobě, a v takovém případě by změna střevního mikrobiomu pomocí probiotik nebo fekální transplantace mohla pomoci změnit průběh onemocnění."

Nápad studovat souvislost mezi střevním mikrobiomem a Alzheimerovou chorobou se zrodil na fotbalovém zápase mládeže, kde si profesor Dantas a profesor neurologie Beau M. Ances, MD, Ph.D., povídali, zatímco si jejich děti hrály. Ances léčí a studuje lidi s Alzheimerovou chorobou; Dantas je odborníkem na střevní mikrobiom.

Vědci již věděli, že se střevní mikrobiomy lidí se symptomatickou Alzheimerovou chorobou liší od mikrobiomů zdravých lidí stejného věku. Ances však Dantasovi řekl, že nikdo se dosud nezabýval střevními mikroby lidí v kritické předsymptomatické fázi.

"V době, kdy se u lidí objeví kognitivní příznaky, dochází k významným změnám, které jsou často nevratné," řekl Ances, druhý spoluautor studie. "Pokud se však podaří někoho diagnostikovat velmi brzy v procesu onemocnění, bude to optimální doba pro účinný zásah pomocí terapie."

Během rané fáze Alzheimerovy choroby, jenž může trvat dvě desetiletí i déle, se postiženým lidem v mozku hromadí shluky proteinů amyloid beta a tau, ale nevykazují známky neurodegenerace nebo poklesu kognitivních funkcí.

Profesoři Dantas, Ances a první autor Aura L. Ferreiro, Ph.D., tehdy postgraduální student v Dantasově laboratoři a nyní postdoktorand, hodnotili účastníky, kteří se dobrovolně účastnili studií ve Výzkumném centru Charlese F. a Joanne Knightových pro Alzheimerovu chorobu na Washingtonské univerzitě. Všichni účastníci byli kognitivně normální.

V rámci této studie účastníci poskytli vzorky stolice, krve a mozkomíšního moku, vedli si stravovací deník a podstoupili vyšetření mozku pomocí PET a magnetické rezonance.

Aby vědci odlišili účastníky, kteří se již nacházeli v raném stadiu Alzheimerovy choroby, od těch, kteří byli zdraví, hledali pomocí skenů mozku a mozkomíšního moku známky hromadění amyloidu beta a tau. Ze 164 účastníků měla přibližně třetina (49) známky počínající Alzheimerovy choroby.

Analýza odhalila, že zdraví lidé a lidé s preklinickou Alzheimerovou chorobou mají výrazně odlišné střevní bakterie - z hlediska přítomných druhů bakterií a biologických procesů, na kterých se tyto bakterie podílejí - navzdory tomu, že jedí v podstatě stejnou stravu.

Tyto rozdíly korelovaly s hladinami amyloidu a tau, které se zvyšují předtím, než se objeví kognitivní příznaky, ale nekorelovaly s neurodegenerací, jež se projevuje přibližně v době, kdy se začínají zhoršovat kognitivní schopnosti. Tyto rozdíly by mohly být potenciálně využity ke screeningu časné Alzheimerovy choroby, uvedli vědci.

"Na využití střevního mikrobiomu jako screeningového nástroje je příjemná jeho jednoduchost a snadnost," řekl Ances.

"Jednoho dne budou možná jednotlivci schopni poskytnout vzorek stolice a zjistit, zda u nich existuje zvýšené riziko vzniku Alzheimerovy choroby. Bylo by to mnohem jednodušší, méně invazivní a dostupnější pro velkou část populace, zejména pro nedostatečně zastoupené skupiny, ve srovnání se skenováním mozku nebo odběrem mozkomíšního moku z páteřního kanálu (lumbální punkce)."

Výzkumníci zahájili pětiletou následnou studii, jejímž cílem je zjistit, zda jsou rozdíly ve střevním mikrobiomu příčinou nebo důsledkem změn v mozku pozorovaných u časné Alzheimerovy choroby.

"Pokud existuje příčinná souvislost, s největší pravděpodobností půjde o souvislost zánětlivou," řekl Dantas, který je rovněž profesorem patologie a imunologie, biomedicínského inženýrství, molekulární mikrobiologie a pediatrie.

"Bakterie jsou úžasné chemické továrny a některé jejich metabolity ovlivňují záněty ve střevech nebo se dokonce dostávají do krevního oběhu, kde mohou ovlivňovat imunitní systém v celém těle.

"To vše jsou zatím jen spekulace, ale pokud se ukáže, že existuje příčinná souvislost, můžeme začít uvažovat o tom, zda by podpora "dobrých" bakterií nebo zbavení se "špatných" bakterií mohlo zpomalit nebo dokonce zastavit rozvoj symptomatické Alzheimerovy choroby."

Zdroj článku: Gut Microbiome Shifts: An Early Warning for Alzheimer’s Disease?

Celá studie zde: Gut microbiome composition may be an indicator of preclinical Alzheimer’s disease

Překlad: Centrum Oberonic

M.V.