Peneliti di Korea Selatan melaporkan bukti bahwa bakteri mulut yang paling dikenal menyebabkan pembusukan gigi dapat mengkolonisasi usus dan menghasilkan metabolit yang mencapai otak serta memicu patologi mirip Parkinson dalam eksperimen tikus. Pekerjaan ini, yang diterbitkan di Nature Communications, menambah bukti yang berkembang bahwa mikroba usus dan produk sampingannya dapat memengaruhi proses penyakit neurodegeneratif.
Tim peneliti yang dipimpin oleh Profesor Ara Koh dan calon doktor Hyunji Park di Universitas Ilmu dan Teknologi Pohang (POSTECH) melaporkan rute biologis potensial yang menghubungkan bakteri mulut dengan penyakit Parkinson (PD), berdasarkan analisis data mikrobioma pasien dan serangkaian eksperimen tikus. Dalam studi tersebut, para peneliti menemukan kadar lebih tinggi Streptococcus mutans—bakteri mulut umum yang terkait dengan karies gigi—dalam mikrobioma usus orang dengan penyakit Parkinson. Mereka juga melaporkan kadar enzim bakteri yang ditingkatkan, urokanat reduktase (UrdA), dan produk metaboliknya, imidazol propionat (ImP), bersama dengan peningkatan ImP dalam darah pasien. Eksperimen para peneliti menunjukkan bahwa jalur UrdA–ImP ini dapat berkontribusi pada perubahan otak terkait penyakit. Dalam studi tikus, mengkolonisasi usus dengan S. mutans yang membawa UrdA, atau menggunakan Escherichia coli yang dimodifikasi secara genetik untuk mengekspresikan UrdA, meningkatkan kadar ImP dalam sirkulasi dan jaringan otak hewan. Hewan-hewan tersebut mengembangkan fitur mirip Parkinson yang dilaporkan oleh penulis, termasuk kehilangan neuron penghasil dopamin, peradangan di otak, gangguan gerakan, dan akumulasi α-sinuklein yang meningkat, protein yang erat terkait dengan patologi Parkinson. Makalah tersebut lebih lanjut melaporkan bahwa efek tersebut bergantung pada aktivasi jalur sinyal mTORC1. Ketika tikus diobati dengan obat yang menghambat mTORC1, tim mengamati pengurangan neuroinflamasi, kehilangan neuron dopaminergik, penumpukan α-sinuklein, dan masalah motorik. “Studi kami memberikan pemahaman mekanistik tentang bagaimana mikroba mulut di usus dapat memengaruhi otak dan berkontribusi pada perkembangan penyakit Parkinson,” kata Koh. Penyakit Parkinson adalah gangguan neurodegeneratif umum yang terkait dengan tremor, kekakuan otot, dan gerakan yang melambat. Ringkasan ScienceDaily dari pekerjaan tersebut, mengutip POSTECH, menggambarkan PD sebagai memengaruhi sekitar 1% hingga 2% orang di seluruh dunia di atas usia 65 tahun. Para peneliti mengatakan pekerjaan ini membantu mempersempit pengamatan sebelumnya bahwa mikrobioma usus berbeda pada orang dengan Parkinson dengan mengidentifikasi mikroba mulut spesifik dan jalur metabolit yang, dalam model tikus mereka, dapat mendorong patologi mirip PD. Menurut makalah Nature Communications, penelitian ini didanai sebagian oleh Samsung Research Funding & Incubation Center dari Samsung Electronics dan hibah yang didukung oleh Kementerian Sains dan ICT Korea Selatan, di antara program lain.
