Forskare i Sydkorea rapporterar bevis för att en munbakterie mest känd för att orsaka tandkaries kan kolonisera tarmen och producera en metabolit som når hjärnan och utlöser parkinsonliknande patologi i musexperiment. Arbetet, publicerat i Nature Communications, bidrar till den växande evidensen för att tarmmikrober och deras biprodukter kan påverka neurodegenerativa sjukdomsprocesser.
Ett forskningslag ledd av professor Ara Koh och doktoranden Hyunji Park vid Pohang University of Science and Technology (POSTECH) rapporterar en möjlig biologisk väg som kopplar munbakterier till Parkinsons sjukdom (PD), baserat på analyser av patientmikrobiomdata och en serie musexperiment. I studien fann forskarna högre nivåer av Streptococcus mutans – en vanlig munbakterie associerad med tandkaries – i tarmmikrobiomen hos personer med Parkinsons sjukdom. De rapporterade också förhöjda nivåer av ett bakteriellt enzym, urokanatreduktas (UrdA), och dess metaboliska produkt, imidazolpropionat (ImP), tillsammans med ökade ImP-nivåer i patienternas blod. Forskarna experiment tyder på att denna UrdA–ImP-väg kan bidra till sjukdomsrelaterade hjärnförändringar. I musstudier ökade kolonisering av tarmen med S. mutans som bär UrdA, eller användning av genetiskt modifierad Escherichia coli för att uttrycka UrdA, ImP-nivåerna i djurens cirkulation och hjärnvävnad. Djuren utvecklade parkinsonliknande drag som rapporterats av författarna, inklusive förlust av dopaminproducerande neuroner, inflammation i hjärnan, rörelsehämningar och ökad ansamling av α-synuklein, ett protein nära kopplat till Parkinsons patologi. Artikeln rapporterar vidare att effekterna berodde på aktivering av mTORC1-signalvägen. När möss behandlades med ett läkemedel som hämmar mTORC1 observerade teamet minskningar i neuroinflammation, förlust av dopaminerga neuroner, α-synukleinansamling och motoriska problem. ”Vår studie ger en mekanistisk förståelse för hur orala mikrober i tarmen kan påverka hjärnan och bidra till utvecklingen av Parkinsons sjukdom”, sa Koh. Parkinsons sjukdom är en vanlig neurodegenerativ sjukdom associerad med tremor, muskelstelhet och fördröjd rörelse. ScienceDailys sammanfattning av arbetet, citerande POSTECH, beskriver PD som drabbar cirka 1–2 procent av världens befolkning över 65 år. Forskarna sa att arbetet hjälper till att precisera tidigare observationer om att tarmmikrobiomet skiljer sig hos personer med Parkinson genom att identifiera en specifik oral mikrob och metabolitväg som, i deras musmodeller, kan driva PD-liknande patologi. Enligt Nature Communications-artikeln finansierades forskningen delvis av Samsung Research Funding & Incubation Center vid Samsung Electronics och bidrag från Sydkoreas ministerium för vetenskap och ICT, bland andra program.
