Влияет ли кишечная микробиота на патогенез болезни Паркинсона?

Болезнь Паркинсона — значимая причина потери трудоспособности и даже смерти. Распространенность заболевания удвоилась за последние 25 лет, в 2019 году болезнью Паркинсона страдали 8,5 миллиона человек ². Причина заболевания до конца не установлена, болезнь может быть связана с генетической предрасположенностью и действием неблагоприятных факторов окружающей среды. Болезнь Паркинсона представляет собой нейродегенеративное заболевание, которое в настоящее время рассматривают одновременно как двигательное расстройство и как мультисистемное заболевание. Связь между заболеванием и нарушениями со стороны пищеварительной системы известна давно, поскольку для болезни характерны такие симптомы, как запоры (как правило, самый ранний признак), нарушение проницаемости кишечного барьера и воспаление.

Гипотеза о том, что кишечный бактериальный нейротоксин является пусковым фактором заболевания (гипотеза Браака), получает все большую научную поддержку. Тем не менее, все исследования, посвященные микробиоте кишечника, дали неоднозначные результаты из-за использования когорт ограниченного размера и технологий секвенирования с низким разрешением.  

Крупнейшее исследование кишечного микробиома на сегодняшний день  

Ученые из США собрали группу беспрецедентного размера, включающую 490 пациентов с болезнью Паркинсона и 234 здоровых добровольца. Было проанализировано около 50 параметров (наличие заболеваний пищеварительной системы, прием лекарственных препаратов, особенности диеты и т. д.).  Микробиом кишечника участников анализировали с помощью секвенирования методом дробовика.  
Как и ожидалось, запор был распространен намного чаще в группе болезни Паркинсона. На уровне микробиома до 30% видов, бактериальных генов и сигнальных путей были изменены у пациентов с болезнью Паркинсона. У пациентов с болезнью Паркинсона отмечалось повышенное содержание 55 видов микроорганизмов, включая Bifidobacterium dentium, Actinomyces oris, Streptococcus mutans и Lactobacillus fermentum, и уменьшенное — 29 других, включая Roseburia, Eubacterium, Ruminococcus и Faecalibacterium prausnitzii (виды, известные производством короткоцепочечных жирных кислот [КЦЖК]) (sidenote: КЦЖК короткоцепочечные жирные кислоты являются источником энергии (топливом) для клеток человека. Они взаимодействуют с иммунной системой и участвуют в коммуникации между кишечником и мозгом 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. ) .  

Выраженный дисбиоз способствует развитию заболевания по уже известным механизмам  

В ходе исследования было выявлено несколько механизмов, характерных для болезни Паркинсона. Среди 55 видов, преобладающих в микробиоте кишечника пациентов с болезнью Паркинсона, 11 представляют собой условно-патогенные микроорганизмы (Porphyromonas asaccharolytica, Escherichia coli, Klebsiella), несущие на своей поверхности липополисахариды.

Липополисахариды вызывают иммунные реакции, высвобождающие провоспалительные цитокины в организм. С другой стороны, наблюдалось сокращение видов, генов и сигнальных путей, участвующих в разрушении полисахаридов и продукции КЦЖК. Недостаточное содержание КЦЖК в кишечнике ассоциируется с запорами, ослаблением кишечного барьера и воспалением, что также характерно для рассматриваемого заболевания.

Ученые выявили нарушение регуляции синтеза и метаболизма нейроактивных молекул (дофамин, глутамат, ГАМК и серотонин), повышенное содержание молекул, вызывающих патологию альфа-синуклеина, и чрезмерную выработку токсинов, а также снижение уровней противовоспалительных и нейропротекторных факторов, таких как никотинамид или трегалоза.