Los microbios intestinales pueden desempeñar un papel fundamental en el desarrollo de trastornos del movimiento similares al Parkinson en ratones genéticamente predispuestos, informan los investigadores el 1 de diciembre Celda . El tratamiento antibiótico redujo los déficits motores y las características moleculares de la enfermedad de Parkinson en un modelo de ratón, mientras que el trasplante de microbios intestinales de pacientes con enfermedad de Parkinson exacerbó los síntomas en estos ratones. Los resultados podrían conducir a nuevas estrategias de tratamiento para la segunda enfermedad neurodegenerativa más comúnen los Estados Unidos.
"Hemos descubierto por primera vez un vínculo biológico entre el microbioma intestinal y la enfermedad de Parkinson. En términos más generales, esta investigación revela que una enfermedad neurodegenerativa puede tener su origen en el intestino, y no solo en el cerebro como se había pensado anteriormente", dice el autor principal del estudio Sarkis Mazmanian del Instituto de Tecnología de California." El descubrimiento de que los cambios en el microbioma pueden estar involucrados en la enfermedad de Parkinson es un cambio de paradigma y abre posibilidades completamente nuevas para el tratamiento de pacientes ".
La enfermedad de Parkinson afecta aproximadamente a un millón de personas y al 1% de la población de los Estados Unidos de más de 60 años. La enfermedad es causada por la acumulación de proteínas de α-sinucleína de forma anormal en las neuronas, lo que produce efectos particularmente tóxicos en la liberación de dopaminacélulas localizadas en regiones del cerebro que controlan el movimiento. Como resultado, los pacientes experimentan síntomas debilitantes como temblores, rigidez muscular, lentitud de movimiento y marcha alterada. Las terapias de primera línea actualmente se centran en aumentar los niveles de dopamina en el cerebro, pero estos tratamientos puedencausan efectos secundarios graves y a menudo pierden efectividad con el tiempo.
Para abordar la necesidad de tratamientos más seguros y efectivos, Mazmanian y el primer autor Timothy Sampson del Instituto de Tecnología de California recurrieron a los microbios intestinales como una posibilidad intrigante. Los pacientes con enfermedad de Parkinson tienen un microbioma intestinal alterado y problemas gastrointestinales como estreñimientoa menudo preceden los déficits motores en estos individuos durante muchos años. Además, se ha demostrado que los microbios intestinales influyen en el desarrollo neuronal, las capacidades cognitivas, la ansiedad, la depresión y el autismo. Sin embargo, se carece de evidencia experimental que respalde el papel de los microbios intestinales en las enfermedades neurodegenerativas.
Los investigadores criaron ratones genéticamente modificados con una enfermedad similar al Parkinson, ya sea en jaulas normales no estériles o en un ambiente libre de gérmenes. Sorprendentemente, los ratones criados en jaulas libres de gérmenes mostraron menos déficits motores y redujeron la acumulación de agregados de proteínas mal plegadasen regiones del cerebro involucradas en el control del movimiento. De hecho, estos ratones mostraron un rendimiento casi normal en tareas como atravesar un rayo, quitarse un adhesivo de la nariz y bajar por un poste.
El tratamiento con antibióticos tuvo un efecto similar al del entorno libre de gérmenes para mejorar los síntomas motores en ratones predispuestos a trastornos similares al Parkinson. Por el contrario, los ratones criados en las jaulas libres de gérmenes mostraron peores síntomas motores cuando fueron tratados con metabolitos microbianos.llamados ácidos grasos de cadena corta o recibieron trasplantes fecales de microbios intestinales de pacientes con enfermedad de Parkinson. En conjunto, los resultados sugieren que los microbios intestinales exacerban los síntomas motores al crear un ambiente que podría favorecer la acumulación de agregados de proteínas mal plegados.
Es importante señalar que, en este estudio, los microbios intestinales cooperan con un factor genético específico para influir en el riesgo de desarrollar la enfermedad de Parkinson. Los investigadores utilizaron un modelo genético específico del ratón que recapitula los síntomas motores a través de la acumulación de α-sinucleína, y genéticamentelos ratones normales que no estaban predispuestos a la enfermedad de Parkinson no desarrollaron síntomas motores después de recibir trasplantes fecales de pacientes. Otros factores genéticos y ambientales, como la exposición a pesticidas, también juegan un papel en la enfermedad.
Los resultados sugieren que las terapias probióticas o prebióticas tienen el potencial de aliviar los síntomas de la enfermedad de Parkinson. Sin embargo, los antibióticos o los trasplantes de microbios fecales están lejos de ser terapias viables en este momento ". Uso de antibióticos de alta resistencia a largo plazo, comoque utilizamos en este estudio, conlleva un riesgo significativo para los humanos, como defectos en la función inmune y metabólica, "advierte Sampson". Las bacterias intestinales proporcionan un beneficio fisiológico inmenso, y todavía no tenemos los datos para saber qué especies en particular son problemáticas obeneficioso en la enfermedad de Parkinson ".
Por lo tanto, es fundamental identificar qué microbios patógenos podrían contribuir a un mayor riesgo de enfermedad de Parkinson o al desarrollo de una sintomatología más grave, una dirección de investigación que los investigadores planean tomar. También buscarán especies bacterianas específicas que puedan protegerpacientes contra el deterioro motor. Al final, la identificación de especies microbianas o metabolitos que están alterados en la enfermedad de Parkinson puede servir como biomarcadores de la enfermedad o incluso objetivos farmacológicos, y las intervenciones que corrigen los desequilibrios microbianos pueden proporcionar tratamientos seguros y efectivos para retrasar o detener la progresiónde síntomas motores a menudo debilitantes.
"Al igual que cualquier otro proceso de descubrimiento de fármacos, la traducción de este trabajo innovador de ratones a humanos llevará muchos años", dice Mazmanian. "Pero este es un primer paso importante hacia nuestro objetivo a largo plazo de aprovechar los conocimientos profundos y mecanicistas quedescubrimos una conexión entre el intestino y el cerebro para ayudar a aliviar la carga médica, económica y social de la enfermedad de Parkinson ".
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