تغییرات باکتری های روده می تواند نشانه شروع بیماری ژنتیکی نادر باشد

تحقیقات جدید ممکن است رابطه ای را بین تغییرات باکتری در روده و یک بیماری نادر عصبی که عمدتاً افراد یک جامعه بومی دورافتاده در قلمرو شمالی را تحت تأثیر قرار می دهد، کشف کرده باشد.

محققان دانشگاه Macquarie ارتباط احتمالی بین بیماری ماچادو-جوزف (MJD) و تغییرات در باکتری ها و سایر میکروارگانیسم هایی که در روده پراکنده می شوند را کشف کرده اند.

مشابه بیماری هانتینگتون و بیماری نورون حرکتی (MND)، MJD یک وضعیت عصبی ناتوان کننده است که باعث از بین رفتن تدریجی نورون ها در بخش هایی از مغز و نخاع می شود.

نورون ها سلول های پیام رسان بدن هستند که اطلاعات را به سیستم عصبی مرکزی منتقل می کنند و از دست دادن آنها منجر به از دست دادن هماهنگی، تعادل و مهارت های حرکتی، آتروفی عضلانی و اختلال در بینایی، گفتار و بلع می شود. غیر قابل درمان و در نهایت کشنده است.

بیماران شروع به احساس ضعف عضلانی می کنند، سپس در حین راه رفتن شروع به تلو تلو خوردن می کنند، اما با پیشرفت بیماری، در نهایت به ویلچر وابسته می شوند و نیاز به مراقبت بالایی دارند.

این فشار زیادی بر خانواده ها و جوامع آنها وارد می کند، به ویژه در مکان های دورافتاده که MJD بیشتر متمرکز است. این افراد در تعدادی از جوامع منزوی را تحت تأثیر قرار می دهد.

Groote Eylandt، در 50 کیلومتری سرزمین اصلی سرزمین شمالی در خلیج کارپنتاریا، بالاترین شیوع MJD را در جهان دارد. این جزیره کوچک تنها 3000 نفر جمعیت دارد که بسیاری از آنها بومی و جزیره نشین تنگه تورس هستند.

بیش از 100 نفر در جامعه دارای MJD هستند و صدها نفر دیگر دارای ژن ایجاد کننده آن هستند.

در برخی خانواده ها، سه نسل به طور همزمان با این بیماری مبارزه می کنند.

نقش باکتری های روده

مجاری روده انسان و سایر پستانداران به طور طبیعی میزبان هزاران گونه میکروب از جمله باکتری ها، قارچ ها، باستانی ها و ویروس ها است.

این ارگانیسم‌های میکروسکوپی میکروبیوتای روده را تشکیل می‌دهند و هنگامی که در تعادل هستند، با بدن ما برای کمک به حفظ متابولیک، ایمنی و سلامت مغز کار می‌کنند.

شواهد فزاینده ای رابطه بین عدم تعادل در میکروبیوتا و شرایط متابولیک و مرتبط با ایمنی از جمله بیماری التهابی روده، دیابت و چاقی را نشان می دهد.

چنین عدم تعادلی در افراد مبتلا به افسردگی، اختلال طیف اوتیسم و ​​بیماری های عصبی مانند پارکینسون، آلزایمر، هانتینگتون و MND نیز مشاهده شده است.

اکنون برای اولین بار، دانشیار آنجلا لیرد و تیم تحقیقاتی او دریافتند که موش‌های مبتلا به MJD در میکروبیوتا نیز عدم تعادل دارند و یافته‌های خود را در مقاله‌ای در مجله منتشر کرده‌اند. نوروبیولوژی بیماری.

پروفسور Laird می گوید: روده و سیستم عصبی مرکزی مسیر ارتباطی خاص خود را دارند – محور روده-مغز.

زمانی که میکروبیوتای روده از تعادل خارج می شود، می تواند اثرات بسیار گسترده تری نسبت به ایجاد اختلال در سیستم گوارش داشته باشد.

برخی از افراد مبتلا به بیماری‌های تخریب‌کننده عصبی مانند بیماری پارکینسون، علائم گوارشی در اوایل دوره بیماری دارند.

با توجه به آنچه که ما از روده می دانیم، به نظر می رسد که این تغییرات می تواند ناشی از عدم تعادل در میکروبیوتا باشد.

با نگاهی به موش هایی که مخصوصاً برای حامل ژن MJD پرورش یافته بودند، این تیم قادر به مشاهده افزایش سطح برخی از باکتری های روده طبیعی و کاهش در برخی دیگر قبل از شروع هر گونه علائم عصبی شدند.

Ph.D. کاترین رابینسون، کاندیدای انتخابات، می‌گوید در حالی که علت ژنتیکی MJD از دهه 1990 شناخته شده است، پیشرفت کمی در شناسایی درمان‌های جدیدی که ممکن است پیشرفت MJD را کند یا متوقف کنند، انجام شده است.

او می گوید: “کاوش در مورد اینکه چگونه تغییرات در میکروبیوتای روده ممکن است با MJD مرتبط باشد، یک حوزه جدید هیجان انگیز برای کشف است که می تواند منجر به پیشرفت درمانی شود.”

MJD به دلیل به ارث بردن نوکلئوتیدهای اضافی – یکی از بلوک های سازنده DNA انسان – در ژنی به نام ATXN3 که در کروموزوم 14 یافت می شود، ایجاد می شود.

هر چه تعداد نوکلئوتیدهای اضافی در ژن ATXN3 به ارث برسد، علائم زودتر ظاهر می شوند و بیماری سریعتر پیشرفت می کند.

ما همچنین این موضوع را در موش‌هایی که مطالعه کردیم مشاهده کردیم، و به خصوص جالب است که ما قبل از شروع علائم عصبی تغییراتی را در میکروبیوتای روده مشاهده کردیم.

منتظر درمان احتمالی هستیم

دکتر Hasinika Hewawasam Gamage، نویسنده اصلی، می‌گوید MJD با تغییرات قابل توجهی در میکروبیوم مرتبط بود و این تغییرات در موش‌های نر و ماده متفاوت بود.

او می‌گوید: «با این حال، تعداد خانواده‌های باکتریایی Lachnospiraceae، Oscillospiraceae و Rikenellaceae در هر دو جنس نر و ماده بسیار قبل از شناسایی هر یک از علائم شناخته‌شده کاهش مداومی داشت.»

جالب اینجاست که میزان کاهش این باکتری‌های روده در مراحل پیش از علامتی نشان‌دهنده شدت علائم MJD در مراحل پیشرفته بیماری است.

برخی از محصولات جانبی متابولیسم میکروبی که در روده تولید می‌شوند، به طور بالقوه از طریق تشویق بازیافت سلول‌های مرده یا آسیب‌دیده، از سیستم عصبی محافظت می‌کنند.

یکی از نظریه‌های ما این است که تغییرات در میکروبیوتای روده ممکن است منجر به تغییراتی در تولید متابولیت‌های میکروبی مانند اسید چرب بوتیرات با زنجیره کوتاه و اسید آمینه تریپتوفان شود که می‌تواند بر این مکانیسم بازیافت تأثیر بگذارد و از عملکرد صحیح نورون‌ها جلوگیری کند. در MJD

ما امیدواریم که تحقیقات بیشتر در مورد اینکه چگونه میکروب های روده بر پیشرفت MJD تاثیر می گذارند، گزینه هایی را برای درمان در آینده ارائه دهد.

ما اکنون در حال بررسی این موضوع هستیم که چگونه تغییرات در میکروب های روده بر پیشرفت بیماری تأثیر می گذارد، با این دیدگاه که چگونه می توانیم تغییراتی را در میکروبیوم ایجاد کنیم تا حداقل به کاهش شدت علائم کمک کنیم.»

گام بعدی برای این تیم این است که بررسی کنند که آیا همان تغییرات مشاهده شده در موش ها در بیماران انسانی نیز دیده می شود یا خیر.