Tarmmikrober kan påvirke forløbet af amyotrofisk lateral sklerose

Forskere ved Weizmann Institute of Science har på mus vist, at tarmmikrober, samlet betegnet tarmmikrobiomet, kan påvirke forløbet af amyotrofisk lateral sklerose (ALS), også kendt som Lou Gehrigs sygdom. Som rapporteret i dag i Natur , udviklingen af ​​en ALS-lignende sygdom blev bremset, efter at musene modtog visse stammer af tarmmikrober eller stoffer, der vides at blive udskilt af disse mikrober. Foreløbige resultater tyder på, at fundene om mikrobiomets regulerende funktion kan være gældende for mennesker med ALS.

"Vores mangeårige videnskabelige og medicinske mål er at belyse mikrobiomets indvirkning på menneskers sundhed og sygdom, med hjernen som en fascinerende ny grænse, "siger prof. Eran Elinav fra immunologiafdelingen. Hans team udførte undersøgelsen sammen med prof. Eran Segal fra afdeling for datalogi og anvendt matematik.

Segal uddyber:

I betragtning af stigende beviser for, at mikrobiomet påvirker hjernens funktion og sygdom, Vi ønskede at studere dens potentielle rolle i ALS. "

Undersøgelsen blev ledet af postdoktorer Dr. Eran Blacher og Stavros Bashiardes, og af personaleforsker Dr. Hagit Shapiro, alle i Elinav -laboratoriet. De samarbejdede med Dr. Daphna Rothschild, en postdoktor i Eran Segals laboratorium, og Dr. Marc Gotkine, Leder af Motor Neuron Disease Clinic på Hadassah Medical Center, såvel som med andre forskere fra Weizmann og andre steder.

Forskerne startede med at demonstrere i en række forsøg, at symptomerne på en ALS-lignende sygdom hos transgene mus forværredes, efter at disse mus fik bredspektret antibiotika for at udslette en væsentlig del af deres mikrobiom. Ud over, forskerne fandt ud af, at dyrkning af disse ALS-tilbøjelige mus under kimfrie forhold (hvor, Per definition, mus bærer ikke noget eget mikrobiom), er ekstremt svært, da disse mus havde svært ved at overleve i det sterile miljø. Sammen, disse resultater antydede en mulig forbindelse mellem ændringer i mikrobiomet og accelereret sygdomsprogression hos mus, der var genetisk modtagelige for ALS.

Næste, ved hjælp af avancerede beregningsmetoder forskerne karakteriserede sammensætningen og funktionen af ​​mikrobiomet i de ALS-tilbøjelige mus, sammenligne dem med almindelige mus. De identificerede 11 mikrobielle stammer, der blev ændret i ALS-tilbøjelige mus, efterhånden som sygdommen skred frem eller endda før musene udviklede åbenlyse ALS-symptomer. Da forskerne isolerede disse mikrobielle stammer og gav dem en efter en - i form af probiotika -lignende kosttilskud - til ALS -tilbøjelige mus efter antibiotikabehandling, nogle af disse stammer havde en klar negativ indvirkning på den ALS-lignende sygdom. Men en stamme, Akkermansia muciniphila, bremsede signifikant sygdomsprogression hos musene og forlængede deres overlevelse.

For at afsløre den mekanisme, hvormed Akkermansia muligvis producerer dens virkning, forskerne undersøgte tusindvis af små molekyler udskilt af tarmmikroberne. De nulstillede et molekyle kaldet nicotinamid (NAM):Dets niveauer i blodet og i cerebrospinalvæsken hos ALS-tilbøjelige mus blev reduceret efter antibiotikabehandling og øget, efter at disse mus blev suppleret med Akkermansia, som var i stand til at udskille dette molekyle. For at bekræfte, at NAM faktisk var et mikrobiom-udskilt molekyle, der kunne forhindre ALS-forløbet, forskerne infunderede kontinuerligt de ALS-tilbøjelige mus med NAM. Den musiske kliniske tilstand blev væsentligt forbedret. En detaljeret undersøgelse af genekspression i deres hjerner antydede, at NAM forbedrede deres motoriske neurons funktion.

• Mikrobiel forbindelse fundet i spædbarns tarm øger allergi,
• Undersøgelse finder ud af, hvordan man bedst dyrker tarmmikrober for at forbedre menneskers sundhed