Choroba Parkinsona – czy mikrobiota jelitowa kieruje mechanizmami patogenetycznymi?

Współczynnik chorobowości w przypadku choroby Parkinsona podwoił się w przeciągu 25 lat, a w 2019 roku schorzenie to miało dotknąć na całym świecie 8,5 miliona osób², prowadząc do poważnych skutków zdrowotnych i wysokiej umieralności. Etiologia choroby pozostaje mało zrozumiana: przypuszcza się, że schorzenie jest wynikiem podatności genetycznej i czynników środowiskowych. Dziś chorobę Parkinsona uznaje się za chorobę neurodegeneracyjną związaną nie tylko z zaburzeniami ruchowymi, ale też wieloukładowymi. Stwierdzono związek tego schorzenia z układem trawiennym: w chorobie Parkinsona występują zaparcia (będące na ogół najwcześniejszą oznaką), zaburzenia bariery jelitowej i stany zapalne.

Coraz większe zainteresowanie wśród naukowców wzbudza więc hipoteza zakładająca, że chorobę wywołuje jelitowa neurotoksyna bakteryjna (hipoteza Braaka). Jednakże wyniki wszystkich badań dotyczących mikrobioty jelitowej uważa się za kontrowersyjne ze względu na ograniczone rozmiary badanych grup i wykorzystanie w wielu przypadkach technologii sekwencjonowania niskiej rozdzielczości.

Największe dotychczas badanie nad mikrobiomem jelitowym  

Zespół badaczy amerykańskich zebrał największą jak dotąd próbę, obejmującą 490 pacjentów z chorobą Parkinsona oraz 234 uczestników bez chorób neurologicznych. Przeanalizowano około pięćdziesięciu zmiennych, takich jak zaburzenia trawienia, przyjmowanie leków czy dieta. Mikrobiom jelitowy uczestników przeanalizowano metodą sekwencjonowania DNA o wysokiej rozdzielczości (metoda shotgun sequencing). 
Okazało się, że zaparcia występowały znacznie częściej w grupie osób cierpiących na chorobę Parkinsona – co nie było szczególnym zaskoczeniem. Co do mikrobiomu, u osób chorych zaobserwowano zaburzenia nawet 30% gatunków, genów bakterii i szlaków sygnalizacyjnych. U osób z chorobą Parkinsona zauważono podwyższoną liczebność 55 gatunków, między innymi Bifidobacterium dentium, Actinomyces oris, Streptococcus mutans i Lactobacillus fermentum, oraz niższą liczebność 29 innych, takich jak Roseburia, Eubacterium, Ruminococcus i Faecalibacterium prausnitzii, czyli gatunków związanych z produkcją krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych (SCFA) (sidenote: Krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe Krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe są źródłem energii (paliwa) dla komórek organizmu, współdziałają z układem odpornościowym i biorą udział w komunikacji między jelitami a mózgiem. Silva YP, Bernardi A, Frozza RL. The Role of Short-Chain Fatty Acids From Gut Microbiota in Gut-Brain Communication. Front Endocrinol (Lausanne). 2020;11:25. ) .

Wzmożona dysbioza przyczynia się do zaistnienia znanych nam mechanizmów choroby 

Zaobserwowano w ten sposób kilka charakterystycznych dla choroby Parkinsona procesów. Spośród tych 55 gatunków o wzmożonej liczebności w mikrobiocie jelitowej pacjentów, 11 to patogeny oportunistyczne (Porphyromonas asaccharolytica, Escherichia coli, Klebsiella). W skład ich zewnętrznej warstwy wchodzą lipopolisacharydy – cząsteczki wywołujące reakcję immunologiczną poprzez uwolnienie do organizmu cytokin prozapalnych.

Zaobserwowano natomiast spadek liczby gatunków, genów i szlaków rozkładających polisacharydy i produkujących SCFA. Nieprawidłowe poziomy SCFA w jelicie powiązano z zaparciami, osłabieniem bariery jelitowej i rozwojem stanów zapalnych, stanowiących charakterystyczne dla tej choroby objawy.

Zaobserwowano również rozregulowanie procesów syntezy i metabolizmu szlaków związanych z dopaminą, kwasem gamma-aminomasłowym (GABA), serotoniną i glutaminianem, przewagę cząsteczek powodujących patologię alfa-synukleiny i toksycznych metabolitów, a także ograniczenie czynników przeciwzapalnych i neuroochronnych, takich jak niacynamid i trehaloza.