המיקרוביום של המעי כגורם מפתח בהתפתחות מחלות ניווניות של מערכת העצבים

מחלות ניווניות של מערכת העצבים (NDDs), שאין להן תרופות ידועות וסיבותיהן נותרות לא ברורות, גורמות נזק בלתי הפיך למוח ולמערכת העצבים. מחקרים על מחלות אלו התמקדו בדרך כלל במוח, אך מחקרים בעכברים בשנים האחרונות הציעו כי המיקרוביום ממלא גם תפקיד בהופעה ובהתקדמות של חלק מה-NDDs.

"תוצאות אלו מצביעות על כך שהמיקרוביום של המעיים ממלא תפקיד חשוב בהופעה ובהתקדמות של לפחות חלק ממחלות ניווניות של מערכת העצבים", אמר כריס אליס, החוקר הראשי של צוות רב-מוסדי של מיקרוביולוגים מ-Netellis, אוניברסיטת טנסי בנוקסוויל ואוניברסיטת צפון קרוליינה בצ'אפל היל.

בכנס ASM Microbe, הכנס השנתי של האגודה האמריקאית למיקרוביולוגיה, הציגו חוקרים אלה קשר חדש בין מטבוליט המיוצר על ידי חיידקי מעיים לבין שלושה נוגדנים לא-נוגדניים (NDDs) בבני אדם. הניתוח שלהם מצביע על כך שהמטבוליט DHPS (2,3-dihydroxypropane-1-sulfonate) עשוי לסייע במענה על שאלות מרכזיות בנוגע לאופן שבו מסלולי מטבוליזם של גופרית עשויים לקשר את המיקרוביום למחלות אלו.

DHPS לא זוהה בעבר בבני אדם, והחוקרים ציינו כי מטבוליטים המיוצרים על ידי חיידקי מעיים בחולי NDD יכולים להציע רמזים חשובים להבנה טובה יותר, מה שיכול להוביל לשיפור כלי אבחון או אפילו טיפולים.

במחקרים קודמים, מדענים מצאו כי השתלות צואה יכולות להקל על התקדמות המחלה בדומה לאלצהיימר בעכברים, וכאשר השתלות צואה מאנשים עם המחלה ניתנות לעכברים, בעלי החיים חווים פגיעה בזיכרון.

החוקרים ערכו מחקר חדש כדי לקבוע את הפרופילים החיידקיים והמטבוליים הייחודיים של המיקרוביום במעיים אצל אנשים שאובחנו עם אחת משלוש מחלות לא-פעילותיות: טרשת אמיוטרופית צידית (ALS), מחלת אלצהיימר (AD) ומחלת פרקינסון (PD). כדי לקבל נתוני מחלה מוקדמים, הם אספו דגימות צואה מחולים שאובחנו במהלך שני ביקוריהם הראשונים אצל רופא והשוו את תוצאות הדגימות הללו עם דגימות שנאספו מאנשים בריאים.

הניתוח שלהם זיהה 19 סמנים ביולוגיים מטבוליים של ניוון עצבי בכל שלוש קבוצות ה-NDD; הם מצאו גם 20 סמנים ייחודיים ל-ALS, 16 סמנים ייחודיים למחלת אלצהיימר, ותשעה סמנים ייחודיים למחלת פרקינסון. סמנים ביולוגיים נפוצים אלה כללו מטבוליטים הקשורים לדיסהומאוסטזיס במסלולי מטבוליזם של גופרית.

בנוסף, בכל שלוש קבוצות המחלות, הם מצאו קשרים עם המינים החיידקיים Bilophila ו-Desulfovibrio, אשר ממלאים תפקיד בסינתזה ובפירוק של DHPS. העלייה ברמות Bilophila הייתה עקבית עם התצפית שחולים עם AD, ALS ו-PD היו בעלי פחות DHPS בדגימות הצואה שלהם בהשוואה לנבדקים בריאים.

בילופילה יכולה לפרק DHPS למימן גופרתי, והצטברות מימן גופרתי קשורה לתפקוד לקוי של המיטוכונדריה, אשר ידוע כתורם להתפתחות של NDD. מימן גופרתי קשור לסימנים ידועים של NDD, כולל דלקת, עקה חמצונית ודיסביוזה של המעי.

המחברים הציעו כי המחקר החדש מדגיש DHPS כ"חוליה חסרה" בהבנה הנוכחית שלנו את המנגנונים המקשרים בין NDD למטבוליזם של גופרית, תפקוד לקוי של המיטוכונדריה ודלקת עצבית.