Związek jelit z mózgiem: badanie makroskopowe łączy zaburzenia trawienia z chorobami neurodegeneracyjnymi

Współczesna medycyna odniosła ogromny sukces w zawężaniu problemów, próbując je redukować i ułatwiać ich leczenie. Obecnie istnieją specjaliści zajmujący się schorzeniami żołądka, serca czy neurologicznymi, ale powszechnie wiadomo, że ludzkie ciało nie jest podzielone na kategorie. Możliwość zrozumienia ogromnych ilości danych dostarczanych przez nowe technologie pomaga przełamywać bariery między specjalizacjami, które do tej pory były użyteczne.

Jednym z połączeń budzących największe zainteresowanie jest połączenie między jelitami a mózgiem. Od dawna obserwuje się na przykład, że insulinooporność, która jest przyczyną cukrzycy typu 2, występuje również w obszarach neuronalnych osób z chorobą Alzheimera, a zaburzenia w tej dwukierunkowej osi komunikacyjnej, łączącej układ pokarmowy, układ odpornościowy, metabolizm i mózg, mają szerokie implikacje dla zdrowia. W czasopiśmie „Science Advances” opublikowano badanie analizujące związek między jelitami a mózgiem oraz to, jak zaburzenia trawienne lub metaboliczne zwiększają ryzyko zachorowania na chorobę Alzheimera lub Parkinsona .

Pracami kierowała Sara Bandrés, dyrektor działu neurogenetyki w Centrum Choroby Alzheimera i Pokrewnych Demencji w Narodowym Instytucie Zdrowia w USA. Celem badań było zrozumienie, które zaburzenia mogą zwiększać ryzyko zachorowania na choroby neurodegeneracyjne zanim pojawią się objawy neurologiczne, w jaki sposób problemy jelitowe wpływają na wiarygodność biomarkerów krwi stosowanych do wykrywania choroby Alzheimera lub Parkinsona oraz sprawdzenie, czy połączenie wszystkich tych danych medycznych, genetycznych i molekularnych poprawi zdolność przewidywania, u kogo rozwiną się te choroby.

Aby osiągnąć ten cel, naukowcy zastosowali modele statystyczne i sztucznej inteligencji do milionów punktów danych dotyczących zdrowia i genetyki z trzech dużych międzynarodowych repozytoriów: brytyjskiego Biobanku, który przechowuje informacje genetyczne, medyczne i proteomiczne dotyczące ponad 500 000 osób; banku danych SAIL w Walii, który przechowuje zanonimizowaną dokumentację medyczną ze szpitali i placówek podstawowej opieki zdrowotnej; oraz FinnGen Biobank w Finlandii, który przechowuje ponad pół miliona próbek biologicznych i danych klinicznych.

Naukowcy zidentyfikowali wiele problemów trawiennych i metabolicznych związanych ze zwiększonym ryzykiem chorób neurodegeneracyjnych. Jednym z najbardziej uderzających odkryć jest związek cukrzycy ze zwiększonym ryzykiem choroby Alzheimera i Parkinsona, jeśli została zdiagnozowana nawet 15 lat przed wystąpieniem choroby neurologicznej. Na przykład, rozpoznanie cukrzycy typu 2 ponad dekadę przed wystąpieniem choroby Alzheimera zwiększa ryzyko jej rozwoju nawet o 70%. Innym istotnym markerem jest niedobór witaminy D , ale zwiększone ryzyko zaobserwowano również w związku z zapaleniem błony śluzowej żołądka, zapaleniem przełyku, infekcjami jelitowymi i zaburzeniami poziomu cholesterolu.

W badaniu zaobserwowano również, że osoby z chorobą Alzheimera i Parkinsona oraz towarzyszącymi im problemami jelitowymi miały mniejszą predyspozycję genetyczną do tych chorób neurodegeneracyjnych. „To odkrycie wzmacnia tezę, że nie wszystko jest zapisane w genach: środowisko, metabolizm i zdrowie jelit mogą przechylić szalę na korzyść choroby lub ochrony. Nasze dane sugerują, że w przypadku zaburzeń osi jelitowo-mózgowej, genetyka ma mniejsze znaczenie, a czynniki środowiskowe mogą odgrywać większą rolę w ryzyku rozwoju neurodegeneracji” – podkreśla Bandrés.

Oprócz poprawy wczesnego wykrywania, zrozumienie powiązań między jelitami a mózgiem oferuje możliwość zapobiegania chorobom. Kontrola cukrzycy to jeden ze sposobów zmniejszenia ryzyka rozwoju choroby Parkinsona lub Alzheimera, a badania kliniczne już testują leki przeciwcukrzycowe jako metodę leczenia tych schorzeń. Uzupełnianie niedoborów żywieniowych, takich jak niedobór witaminy D lub witamin z grupy B, które są związane odpowiednio z chorobą Alzheimera i Parkinsona, oraz stosowanie odpowiednich suplementów może zmniejszyć wpływ chorób neurodegeneracyjnych.

„Obecnie nie dysponujemy pojedynczym, konkretnym testem, który mówi nam, że »twoje jelita są predysponowane do zwiększonego ryzyka choroby Alzheimera lub Parkinsona«” – przyznaje Bandrés. Stwierdza jednak, że „istnieją narzędzia kliniczne, które pozwalają na dokładniejszą ocenę zdrowia jelit. Na przykład kliniczne diagnozy czynnościowych zaburzeń trawienia, takich jak zespół jelita drażliwego, przewlekłe zaparcia czy biegunka czynnościowa, które w naszych badaniach są już uznawane za sygnały ostrzegawcze” – dodaje. „Co więcej, badania nad mikrobiotą jelitową postępują w szybkim tempie: zmiany w składzie bakterii zamieszkujących nasze jelita mogą stać się obiecującym podejściem do wczesnego wykrywania zaburzeń równowagi, które z czasem wpływają na zdrowie mózgu” – podsumowuje.

„Dane te potwierdzają istniejące dowody dotyczące tzw. osi jelitowo-mózgowej, dlatego też uważa się za istotne zwracanie uwagi na te patologie jelitowe, aby móc uważnie monitorować pacjentów i podejmować próby wczesnego diagnozowania neurodegeneracyjnych chorób mózgu” – mówi José Luis Lanciego, starszy badacz Programu Terapii Genowej Chorób Neurodegeneracyjnych w Centrum Badań Medycznych Stosowanych (CIMA) Uniwersytetu Nawarry, który nie brał udziału w badaniu.

„Układ pokarmowy jest często uważany za drugi mózg, ponieważ w warstwie podśluzówkowej znajduje się wiele neuronów. Jest on połączony dwukierunkowo z mózgiem za pomocą nerwu błędnego. Istnieją liczne dowody wskazujące na kluczową rolę mikrobioty jelitowej i jej zmian, znanych jako dysbioza jelitowa, w wywoływaniu neurodegeneracyjnych chorób mózgu” – zauważa Lanciego. „Kilka dni temu wykazano, że podanie myszom pewnej bakterii obecnej u osób z problemami ze zdrowiem jamy ustnej powoduje powstawanie złogów białka zwanego beta-amyloidem w postaci blaszek bardzo podobnych do tych występujących w mózgach pacjentów z chorobą Alzheimera” – wyjaśnia.

Niedawno opublikowane badanie stanowi kolejny krok w wysiłkach zmierzających do zrozumienia złożonych powiązań między różnymi układami organizmu, rozpoczęcia interpretacji ich wpływu na zdrowie i opracowania bardziej kompleksowej medycyny wykorzystującej metody naukowe.