Eiwitten vs neurologische ziektes
Universiteit van Louisville
De ziekte van Alzheimer (AD), de ziekte van
Parkinson (PD) en amyotrofische laterale sclerose (ALS) worden
gekenmerkt door samengeklonterde, foutief gevouwen eiwitten en
ontsteking in de hersenen. In meer dan 90 procent van de gevallen
weten artsen en onderzoekers niet wat de oorzaak is.
Robert P. Friedland, MD, the Mason C. and Maria D. Rudd Endowed
Chair en hoogleraar neurologie aan de Universiteit van Louisville
School of Medicine, en een team van onderzoekers hebben ontdekt dat
deze processen kunnen worden veroorzaakt door eiwitten geproduceerd
door onze darmbacteriën (de microbiota). Hun onderzoek heeft
aangetoond dat blootstelling aan bacteriële eiwitten, amyloïdes
genoemd, die structurele overeenkomst hebben met herseneiwitten
leidt tot een toename van de samenklontering van eiwit
alfa-synucleine in de hersenen. Aggregaten of klonters van foutief
gevouwen alfa-synucleine en verwante amyloïde eiwitten worden
aangetroffen in de hersenen van patiënten met neurodegeneratieve
ziekten AD, PD en ALS.
Alfa-synucleine (AS) is een eiwit dat gewoonlijk door neuronen in
de hersenen wordt geproduceerd. Bij zowel PD als AD, is
alpha-synuclein geagregeerd in een klompvorm genaamd amyloïde die
schade veroorzaakt aan de neuronen. Friedland stelt de hypothese dat
samengeklonterde eiwitten geproduceerd door bacteriën in de darmen
schade aan de herseneiwitten veroorzaken via een mechanisme van
cross-zaaien wat leidt tot de afzetting van geaggregeerde
herseneiwitten. Hij stelt ook dat amyloïde eiwitten geproduceerd
door de microbiota het vormen van immuuncellen in de darm
veroorzaken, wat resulteert in verhoogde ontsteking in de hersenen.
Het onderzoek, dat werd gesteund door de Michael J. Fox
Foundation, omvatte de toediening van bacteriële stammen van E. coli
die het bacteriële eiwit amyloïde curli produceren bij ratten.
Controledieren kregen dezelfde bacteriën die de bacteriële amyloïde
eiwitten niet konden aanmaken. De ratten die de curli-producerende
organismen hadden gekregen vertoonden verhoogde AS in de darmen en
de hersenen en verhoogde cerebrale aggregatie, vergeleken met ratten
die waren blootgesteld aan E. coli die het bacteriële amyloïde eiwit
produceerden. De aan curli blootgestelde ratten vertoonden ook
verhoogde hersenontsteking.
Soortgelijke bevindingen werden waargenomen in een verwant
experiment waarin nematoden (Caenorhabditis elegans) die werden
gevoed met curli-producerende E. coli ook verhoogde AS aggregaten
bleken te vertonen tegenover nematoden niet blootgesteld aan de
bacteriële amyloïde. Een onderzoeksgroep onder leiding van
neurowetenschapper Shu G. Chen, Ph.D., van de Case Western Reserve
University, voerde deze gezamenlijke studie uit.
Dit nieuwe inzicht in de mogelijke rol van darmbacteriën in
neurodegeneratie kan onderzoekers dichter brengen bij het
blootleggen van de factoren die verantwoordelijk zijn voor deze
ziekten en zo uiteindelijk te komen tot de ontwikkeling van
preventieve en therapeutische maatregelen.
“Uit deze nieuwe studies op twee verschillende dieren blijkt dat
eiwitten die door bacteriën in de darmen aangemaakt zijn een
initiërende factor kunnen zijn bij het ziekteproces van de ziekte
van Alzheimer, de ziekte van Parkinson en ALS," zei Friedland. "Dit
is belangrijk omdat de meeste gevallen van deze ziekten niet
veroorzaakt worden door de genen en de darmen zijn onze
belangrijkste omgevingsblootstelling. Verder hebben we veel
potentiële therapeutische mogelijkheden om de bacteriële populaties
in de neus, mond en darm te beïnvloeden."
Vertaling: Andre Teirlinck