Intestinale microben kunnen het verloop van amyotrofische laterale sclerose beïnvloeden

Gezien het toenemende bewijs dat het microbioom de hersenfunctie en ziekte beïnvloedt, we wilden de mogelijke rol ervan bij ALS bestuderen."

De studie werd geleid door postdoctorale fellows Drs. Eran Blacher en Stavros Bashiardes, en door stafwetenschapper Dr. Hagit Shapiro, allemaal in het Elinav-lab. Ze werkten samen met Dr. Daphna Rothschild, een postdoctoraal onderzoeker in het laboratorium van Eran Segal, en Dr. Marc Gotkine, Hoofd van de Motor Neuron Disease Clinic in het Hadassah Medical Center, evenals met andere wetenschappers van Weizmann en elders.

De wetenschappers begonnen in een reeks experimenten aan te tonen dat de symptomen van een ALS-achtige ziekte bij transgene muizen verergerden nadat deze muizen breedspectrumantibiotica hadden gekregen om een ​​aanzienlijk deel van hun microbioom uit te roeien. In aanvulling, ontdekten de wetenschappers dat het kweken van deze ALS-gevoelige muizen in kiemvrije omstandigheden (waarin, per definitie, muizen hebben geen eigen microbioom), is buitengewoon moeilijk, omdat deze muizen het moeilijk hadden om in de steriele omgeving te overleven. Samen, deze resultaten wezen op een mogelijk verband tussen veranderingen in het microbioom en versnelde ziekteprogressie bij muizen die genetisch vatbaar waren voor ALS.

Volgende, met behulp van geavanceerde rekenmethoden, de wetenschappers karakteriseerden de samenstelling en functie van het microbioom in de ALS-gevoelige muizen, vergelijken met gewone muizen. Ze identificeerden 11 microbiële stammen die veranderden in ALS-gevoelige muizen naarmate de ziekte vorderde of zelfs voordat de muizen duidelijke ALS-symptomen ontwikkelden. Toen de wetenschappers deze microbiële stammen isoleerden en ze één voor één - in de vorm van probiotica-achtige supplementen - aan ALS-gevoelige muizen gaven na een antibioticabehandeling, sommige van deze stammen hadden een duidelijk negatief effect op de ALS-achtige ziekte. Maar één stam, Akkermansia muciniphila, aanzienlijk vertraagde ziekteprogressie bij de muizen en verlengde hun overleving.

Om het mechanisme te onthullen waardoor Akkermansia zijn effect kan produceren, de wetenschappers onderzochten duizenden kleine moleculen die door de darmmicroben worden uitgescheiden. Ze richtten zich op één molecuul genaamd nicotinamide (NAM):de niveaus in het bloed en in het hersenvocht van ALS-gevoelige muizen waren verminderd na behandeling met antibiotica en verhoogd nadat deze muizen waren aangevuld met Akkermansia, die dit molecuul kon afscheiden. Om te bevestigen dat NAM inderdaad een door het microbioom uitgescheiden molecuul was dat het verloop van ALS zou kunnen belemmeren, de wetenschappers injecteerden de ALS-gevoelige muizen continu met NAM. De klinische toestand van deze muizen verbeterde aanzienlijk. Een gedetailleerde studie van genexpressie in hun hersenen suggereerde dat NAM de werking van hun motorneuronen verbeterde.

• Microbiële verbinding in de darm van baby's verhoogt allergie,
• Studie vindt hoe je darmmicroben het beste kunt laten groeien om de menselijke gezondheid te verbeteren