میکروبیوتای روده چه ارتباطی با آلزایمر و زوال عقل دارد؟

در مطالعه اخیر منتشر شده در مجله مکانیسم های پیری و توسعهمحققان پتانسیل پیشگیرانه و درمانی تعدیل میکروبیوم روده (GM) در کاهش خطر و بهبود علائم بیماری آلزایمر (AD) را بررسی می کنند.

مطالعه: محور روده-مغز از طریق عدسی میکروبیوتای روده و روابط آنها با آسیب شناسی بیماری آلزایمر: بررسی و توصیه ها اعتبار تصویر: mi_viri / Shutterstock.com

دیس بیوز روده و AD

دیس بیوز GM به دلیل افزایش سطح ارگانیسم های باکتریایی بیماری زا یا پیش التهابی که نوروتوکسین تولید می کنند، همراه با کاهش موجودات باکتریایی محافظ یا ضد التهابی که ترکیبات عصبی تولید می کنند، از جمله نوراپی نفرین و تریپتوفان ایجاد می شود.

این عدم تعادل میکروبی می تواند منجر به اختلالات شناختی، افزایش سطوح انتروتوکسین ها، لیپوپلی ساکاریدها، تری متیل آمین N-اکسید (TMAO)، کموکاین ها و سیتوکین های پیش التهابی، افزایش رسوب فیبر آمیلوئید، و همچنین کاهش سطوح کموکین و سیتوکین ضد التهابی و کوتاه مدت شود. اسید چرب زنجیره ای (SCFAs).

دیسبیوز روده همچنین می‌تواند منجر به افزایش تولید انتقال‌دهنده‌های عصبی اصلی مانند گاما آمینو بوتیریک اسید (GABA)، بوتیرات، 5-هیدروکسی تریپتامین و دوپامین شود، و متعاقباً پروتئین‌های پیوندی مانند E-cadherin، اختلال در اتصال محکم و التهاب مزمن روده رخ می‌دهد. این رویدادها می‌تواند منجر به تشکیل «روده نشتی» شود، با افزایش نفوذپذیری روده که انتقال مواد مضر ناشی از میکروب‌های بیماری‌زا روده را تسهیل می‌کند.

التهاب روده برای دوره های طولانی منجر به اختلال در سد خونی مغزی (BBB) ​​و متعاقب آن انتقال مولکول های مشتق شده از روده به بافت های مغز از طریق عصب واگ می شود. گردش این ترکیبات در مغز متعاقباً می‌تواند بارهای آمیلوئید، تشکیل پلاک آمیلوئید، درهم‌تنیدگی نوروفیبریلاری، آستروسیت و فعال‌سازی میکروگلیال را افزایش دهد که می‌تواند به از دست دادن نورون‌ها، فعال شدن فرآیندهای تخریب عصبی و کاهش شناختی در AD کمک کند.

AD با سطوح بالا همراه است لاکتوباسیلاسه، کلستریدیوم کلستریدیوفرم، استرپتوکوک سالیواریوس، پروتئوباکتری ها، گاماپروتئوباکتری ها، انتروباکتریاسه، انتروباکتریاسه، باکتریوئیدها، تنریکوتس، باکتروئیداسه، Gemellaceae، Rikenellaceae، اشریشیا، و شیگلا.

علاوه بر این، کاهش سطوح Firmicutes، پپتواسترپتوکوکاسه، ClostridiaceaeBifidibacteriaceae، Turicibacteriaceae، Mogibacteriaceae، Ruminococcaceae، وروکومیکروبیاآلوباکولوم، آکرمانسیا، اکتینوباکتری ها، Bacillus fragilis، باکتری های شکننده، یوباکتریوم رکتال، Eubacterium hallii، بیفیدوباکتریوم، و Faecalibacterium prausnitzii در میان بیماران AD گزارش شده است.

رابطه بین دیسبیوز روده و AD دو جهته است، با عدم تعادل میکروبی روده در مراحل اولیه AD و برعکس، مکانیسم های پاتوفیزیولوژیک AD، مانند فعال شدن میکروگلیا و جذب Aβ، نشان داده شده است که تعادل میکروبیوم روده را مختل می کند.

دیابت نوع 2 یک بیماری همراه شایع در بین بیماران AD است. علاوه بر این، اختلال عملکرد ایمنی و اختلال در متابولیسم گلوکز، آمیلوئید و انسولین در بین بیماران دیابتی و AD مشاهده شده است.

AD و دیابت همچنین سطوح تغییر یافته میکروب های روده ای مختلف مانند فیرمیکوت ها، باکتریوئیدها، و اکتینوباکتری ها، با تغییرات تنوع آلفا و بتا. علاوه بر این، کاهش فراوانی باکتری های مولد SCFA و افزایش تولید متابولیت های میکروبی مانند GABA در این دو بیماری مشاهده شده است.

مدولاسیون میکروبیوم روده در مدیریت AD

میکروبیوتای روده را می توان از طریق اصلاح رژیم غذایی، مکمل های پروبیوتیک و پری بیوتیک و درمان های خاصی مانند پیوند میکروبیوتای مدفوعی (FMT) تغییر داد. روش های دیگری مانند پزشکی دقیق نیز می تواند مورد استفاده قرار گیرد که در آن میکروبیوتای بیماران دیابتی قبل از درمان توالی یابی می شود.

رژیم غذایی مدیترانه ای نیز با بیشتر همراه بوده است فیرمیکوت ها/باکتریوئیدها نسبت‌ها و کاهش سطح کموکاین‌های پیش‌التهابی و سیتوکین‌ها، همراه با بهبودهای شناختی بعدی. در موش‌ها، محدودیت چربی و کالری، فراوانی را کاهش می‌دهد یوباکتریوم رکتال و بیفیدوباکتریوم گونه ها، التهاب عصبی و پلاک های Aβ، در نتیجه عملکردهای عصبی و عروقی و شناختی را بهبود می بخشد. کاهش لیپوپلی ساکاریدها و افزایش مصرف SCFAs مانند بوتیرات سدیم نیز می تواند رشد نورون ها را تنظیم کند.

Agathobaculus کره تولید می کند SR79بر اساس گزارش ها، یک ارگانیسم باکتریایی که بوتیرات تولید می کند، عملکرد شناختی را افزایش می دهد. مصرف روزانه پروبیوتیک ها از جمله مخمر لاکتوباسیلوس، لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس، و لاکتوباسیلوس کازئی ترمیم تعادل میکروبی روده را تسهیل می کند و به حفظ هموستاز روده کمک می کند. مکمل های پری بیوتیک، مانند الیگومانات سدیم، نفوذپذیری BBB و همچنین توانایی اتصال به مولکول های Aβ و جلوگیری از تبدیل فیبریل های Aβ به پلاک را نشان داده اند.

پری بیوتیک ها و پروبیوتیک ها همچنین می توانند یکپارچگی روده را بهبود بخشند و پدیده نشتی روده را معکوس کنند، بنابراین انتقال نورومدولاتورهای مشتق از میکروب بیماری زا و التهاب عصبی مرتبط با آنها را کاهش دهند.

FMT برای درمان AD

FMT به تزریق مدفوع از اهداکنندگان سالم به دستگاه گوارش افراد بیمار برای تعدیل GM اشاره دارد. FMT یک درمان نوظهور برای AD است و با موفقیت برای آن استفاده شده است کلستریدیوم دیفیسیل عفونت ها، با نرخ درمان حدود 90٪.

انتقال میکروب‌های روده از افراد سالم به موش‌های مبتلا به AD با موفقیت پاتولوژی‌های تاو و آمیلوئید را کاهش داده است. FMT در موش همچنین تجمع Aβ و آسیب شناسی آمیلوئید در مغز، فسفوریلاسیون تاو و بیان Aβ-40،-42 را کاهش داد. علاوه بر این، تغییرات در ترکیب میکروبیوتای روده و افزایش سطوح SCFA با افزایش انعطاف پذیری سیناپسی و عملکرد شناختی و حافظه مرتبط و همچنین بهبود فضایی مرتبط است.

این فرضیه وجود دارد که FMT می تواند مسیرهای پاتوفیزیولوژیک AD را با کاهش التهاب روده و استرس اکسیداتیو تنظیم کند. علاوه بر این، این رویکرد درمانی می‌تواند انتقال میکروب‌های بیماری‌زای روده را که مکانیسم‌های التهاب عصبی را فعال می‌کنند، تسهیل کند.

نتیجه گیری

تعادل میکروبیوتای روده کلید عملکرد طبیعی بدن انسان است. بیماران مبتلا به AD با علائم میکروبی مشخص، با افزایش باکتری های بیماری زا و کاهش سطح باکتری های مفید همراه هستند. بنابراین، بازسازی میکروبیوتا می تواند تخریب عصبی را کاهش دهد و عملکرد شناختی را در بیماران مبتلا به AD بهبود بخشد.

علاوه بر این، پروفایل های متمایز میکروبی روده می تواند در تخمین خطر AD کمک کند. ترمیم میکروبیوم روده با اصلاح رژیم غذایی، مکمل های پروبیوتیک و FMT همچنین می تواند شناخت را بهبود بخشد و در نتیجه، استراتژی های درمانی بالقوه ای را برای درمان AD ارائه دهد.