Parkinson: bakterie Desulfovibrio na ławie oskarżonych

W chorobie Parkinsona nagromadzenie białek alfa-synukleiny (ASN) w postaci ciał Lewy’ego występuje nie tylko w mózgu, ale także w wielu innych tkankach i organach (rdzeniu kręgowym, nerwach układu autonomicznego, tkance mięśnia sercowego i innych), między innymi w układzie pokarmowym człowieka. Niektórzy badacze podejrzewają bakterię Desulfovibrio, najczęściej i najobficiej występującą u parkinsoników (zwłaszcza u dotkniętych ciężkimi postaciami choroby), o udział w tworzeniu w jelitach tych agregatów, które następnie przenikają via nerw błędny do mózgu jak prion (sidenote: Prion Priony to złożone z białek cząsteczki zakaźne związane z konkretnymi postaciami chorób neurodegeneracyjnych. Na przykład gąbczasta encefalopatia bydła (czyli BSE albo choroba wściekłych krów) to wywoływana przez priony choroba dotykająca bydło, ale mająca też wersję ludzką: chorobę Creutzfeldta-Jakoba (CJD).

Źródło: https://www.who.int/fr/news-room/fact-sheets/detail/food-safety ) . Ale czy te znane z wytwarzania siarkowodoru (H₂S) bakterie naprawdę są do tego zdolne? To właśnie miało sprawdzić badanie przeprowadzone w Finlandii na zwierzęciu, a konkretnie na modelu nicienia C. elegans, u którego występuje ekspresja ludzkiej alfa-synukleiny.

10 chorych, 10 małżonków i nicienie

Z próbek stolca 10 chorych na chorobę Parkinsona pacjentów fińskiej kliniki oraz ich 10 zdrowych małżonków wyizolowano trzy szczepy (D. desulfuricans, D. fairfieldensis i D. piger) bakterii Desulfovibrio. Bakteriami tymi żywiono nicienie. Jednocześnie inne robaki żywiono Escherichia coli MC4100 wytwarzającą curli – włókno amyloidowe ułatwiające agregację ASN (kontrola dodatnia). Ostatniej grupie robaków podawano w pożywieniu niezdolną do wytwarzania curli bakterię E. coli LSR11 (kontrola ujemna).

^{Źródła (sidenote: https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/parkinson-disease )}

Wpływ na agregaty w mózgu

Obserwacja przekrojów głów robaków wykazała, że wszystkie trzy szczepy Desulfovibrio spowodowały pojawienie się w nich agregatów. Szczepy pochodzące ze stolca pacjentów z chorobą Parkinsona wydawały się „skuteczniejsze” w porównaniu z pobranymi od ich zdrowych małżonków – wytwarzały więcej agregatów i były one większe. Ponadto u robaków żywionych D. desulfuricans i, w mniejszej mierze, D. fairfieldensis występowały znacznie większe agregaty ASN niż u robaków żywionych D. piger.

Wpływ na śmiertelność

Jeżeli chodzi o przeżywalność, to po 4 dniach śmiertelność była najwyższa wśród robaków żywionych bakteriami Desulfovibrio pochodzącymi od parkinsoników. Tę podwyższoną śmiertelność może tłumaczyć większa zjadliwość ich bakterii prowadząca do większej liczby i toksyczności agregatów na poziomie powodującym zgon. Zdaniem autorów podwyższona zjadliwość szczepów pochodzących od pacjentów dotkniętych chorobą Parkinsona może wynikać z większej lub mniejszej zdolności Desulfovibrio do wytwarzania H₂S. Siarkowodór może bowiem mieć udział w agregacji ASN poprzez ułatwianie uwalniania cytochromu c z mitochondriów.