Tarmmikrober kan påverka amyotrofisk lateral skleros

Forskare vid Weizmann Institute of Science har visat på möss att tarmmikrober, kallas gemensamt tarmmikrobiomen, kan påverka amyotrofisk lateral skleros (ALS), även känd som Lou Gehrigs sjukdom. Som rapporterats idag i Natur , utvecklingen av en ALS-liknande sjukdom bromsades efter att mössen fått vissa stammar av tarmmikrober eller ämnen som är kända för att utsöndras av dessa mikrober. Preliminära resultat tyder på att resultaten av mikrobiomets reglerande funktion kan vara tillämpliga på mänskliga patienter med ALS.

"Vårt mångåriga vetenskapliga och medicinska mål är att belysa mikrobiomets inverkan på människors hälsa och sjukdomar, med hjärnan som en fascinerande ny gräns, "säger professor Eran Elinav vid immunologiska avdelningen. Hans team genomförde studien tillsammans med prof. Eran Segal vid avdelningen för datavetenskap och tillämpad matematik.

Segal utarbetar:

Med tanke på ökande bevis på att mikrobiom påverkar hjärnans funktion och sjukdom, vi ville studera dess potentiella roll i ALS. "

Studien leddes av postdoktorer Drs. Eran Blacher och Stavros Bashiardes, och av personalvetaren Dr. Hagit Shapiro, alla i Elinav -labbet. De samarbetade med Dr Daphna Rothschild, en postdoktor i Eran Segals laboratorium, och Dr Marc Gotkine, Chef för Motor Neuron Disease Clinic vid Hadassah Medical Center, liksom med andra forskare från Weizmann och på andra håll.

Forskarna började demonstrera i en serie experiment att symptomen på en ALS-liknande sjukdom hos transgena möss förvärrades efter att dessa möss fick bredspektrumantibiotika för att utplåna en betydande del av deras mikrobiom. Dessutom, forskarna fann att odling av dessa ALS-benägna möss under bakteriefria förhållanden (där, per definition, möss bär ingen egen mikrobiom), är oerhört svårt, eftersom dessa möss hade svårt att överleva i den sterila miljön. Tillsammans, dessa resultat antydde ett potentiellt samband mellan förändringar i mikrobiomet och accelererad sjukdomsprogression hos möss som var genetiskt mottagliga för ALS.

Nästa, med hjälp av avancerade beräkningsmetoder, forskarna karakteriserade sammansättningen och funktionen av mikrobiomet i de ALS-benägna mössen, jämför dem med vanliga möss. De identifierade 11 mikrobiella stammar som förändrades hos ALS-benägna möss när sjukdomen fortskred eller till och med innan mössen utvecklade uppenbara ALS-symptom. När forskarna isolerade dessa mikrobiella stammar och gav dem en efter en - i form av probiotiska liknande kosttillskott - till ALS -benägna möss efter antibiotikabehandling, några av dessa stammar hade en tydlig negativ inverkan på den ALS-liknande sjukdomen. Men en stam, Akkermansia muciniphila, bromsade sjukdomsutvecklingen avsevärt hos mössen och förlängde deras överlevnad.

För att avslöja mekanismen genom vilken Akkermansia kan producera dess effekt, forskarna undersökte tusentals små molekyler som utsöndras av tarmmikroberna. De nollade in sig på en molekyl som kallas nikotinamid (NAM):Dess nivåer i blodet och i cerebrospinalvätskan hos ALS-benägna möss reducerades efter antibiotikabehandling och ökade efter att dessa möss kompletterats med Akkermansia, som kunde utsöndra denna molekyl. För att bekräfta att NAM verkligen var en mikrobiomutsöndrad molekyl som kunde hindra ALS-förloppet, forskarna infunderade kontinuerligt de ALS-benägna mössen med NAM. Det kliniska tillståndet hos dessa möss förbättrades avsevärt. En detaljerad studie av genuttryck i deras hjärnor föreslog att NAM förbättrade deras motorneurons funktion.

• Mikrobiell förening som finns i tarmarna hos barn ökar allergin,
• Studie hittar hur man bäst odlar tarmmikrober för att förbättra människors hälsa