Economist: Τα μικροβιακά οικοσυστήματα στο στόμα και στο έντερο συνδέονται με πολλές παθήσεις

Διαβάστε επίσης

Νομίζω ότι είναι απίθανο σε οποιαδήποτε δυσάρεστη κατάσταση στο σώμα μην εμπλέκεται το μικρόβιο. ” Αυτή είναι η γνώμη του Iain Chapple, ενός από τους ομιλητές στη συνάντηση της Αμερικανικής Ένωσης για την Προώθηση της Επιστήμης (aaas), που πραγματοποιήθηκε στο διαδίκτυο φέτος αντί στο Φοίνιξ της Αριζόνα.

Ο Δρ Chapple ήταν μέχρι το 2020 επικεφαλής της οδοντιατρικής στο Πανεπιστήμιο του Μπέρμιγχαμ της Βρετανίας, και εξακολουθεί να είναι ενεργός ερευνητής στον τομέα. Τα στόματα είναι διαβόητα σημεία αναπαραγωγής για εχθρικά βακτήρια, όπως μπορεί να βεβαιώσει οποιοσδήποτε είχε ποτέ πονόδοντο. Αλλά ακόμη και ένα υγιές στόμα κατοικείται από πολλά «παράσιτα».

Εν τω μεταξύ, το άλλο άκρο του διατροφικού σωλήνα, το παχύ έντερο περιέχει τόσα πολλά μικρόβια που πιθανότατα ξεπερνούν τα κύτταρα του ανθρώπινου σώματος. Και οι δύο βακτηριακοί πληθυσμοί συνυπάρχουν με τους ξενιστές τους για εκατομμύρια χρόνια, οπότε ο Δρ Chapple έχει σχεδόν σίγουρα δίκιο για τη στενή σχέση μεταξύ αυτών και του σώματος. Ένα ζευγάρι συνεδριών στο aaas είχε ως αντικείμενο μερικά από τα τελευταία σχετικά ευρήματα.

Ο Δρ Chapple αναζητά μια σχέση μεταξύ της νόσου των ούλων και της ρευματοειδούς αρθρίτιδας. Στην περιοδοντίτιδα, για να δοθεί η σωστή ονομασία στην ασθένεια των ούλων, ο αριθμός των βακτηρίων στην ρωγμή μεταξύ ενός δοντιού και του περιβάλλοντός του αυξάνεται από χιλιάδες σε εκατομμύρια. Τα ούλα είναι καλά εφοδιασμένα με αιμοφόρα αγγεία, τέτοια βακτήρια μπορούν να οδηγηθούν στο υπόλοιπο σώμα. Αυτό το γεγονός έχει συνδεθεί όχι μόνο με την αρθρίτιδα, αλλά και με τον διαβήτη, τη νόσο του Alzheimer και, σύμφωνα με τον Purnima Kumar του κρατικού πανεπιστημίου του Οχάιο ο οποίος βοήθησε στην οργάνωση την εν λόγω συνεδρίας, πάνω από 50 άλλες καταστάσεις υγείας.

Η ρευματοειδής αρθρίτιδα έρχεται σε πολλές μορφές, αλλά όλες περιλαμβάνουν το ανοσοποιητικό σύστημα που επιτίθεται στις αρθρώσεις του σώματος. Οι μελέτες του Δρ Chapple δείχνουν ότι το Porphyromonas gingivalis, ένα από τα βακτήρια, μπορεί να προκαλέσει μια τέτοια αντίδραση. Το επόμενο βήμα, προτείνει, είναι να κοιτάξουμε μια ομάδα ατόμων χωρίς αρθρίτιδα που έχουν περιοδοντίτιδα και να δούμε αν στη συνέχεια αναπτύσσουν αρθρίτιδα συχνότερα από τα μέσα μέλη του πληθυσμού.

Ο σύνδεσμος για την αρθρίτιδα εξακολουθεί να είναι προσωρινός. Του διαβήτη δεν είναι. Τα βακτήρια που σχετίζονται με την περιοδοντίτιδα είναι από καιρό γνωστό ότι διαταράσσουν την ικανότητα του σώματος να απορροφά τη γλυκόζη, με αποτέλεσμα τα αυξημένα επίπεδα αυτού του σακχάρου στην κυκλοφορία του αίματος που αποτελούν το χαρακτηριστικό γνώρισμα του διαβήτη. Η σύνδεση φαίνεται να λειτουργεί και το αντίστροφο. Τα υψηλά επίπεδα γλυκόζης διαταράσσουν το φλεγμονώδες σύστημα του σώματος, οδηγώντας σε πολλές επιπλοκές, συμπεριλαμβανομένης της νόσου των ούλων.

Σε μια νέα έρευνα, ο Δρ Kumar έχει χαρτογραφήσει δίκτυα συνδέσεων μεταξύ διαφόρων βακτηριακών ειδών και των συστατικών του ανοσοποιητικού συστήματος με τα οποία αλληλεπιδρούν. Το έχει κάνει σε τρεις ομάδες ανθρώπων: σε άτομα με περιοδοντίτιδα, σε άτομα με περιοδοντίτιδα και διαβήτη και σε άτομα υγιή από τα δύο. Η δουλειά του έδειξε ότι αυτά τα «δίκτυα» διαλύονται εντελώς σε άτομα με αμφότερες τις ασθένειες. Αυτό περιορίζει την επιρροή του ανοσοποιητικού συστήματος και το αποτρέπει από τον καθαρισμό του σπιτιού. Η θεραπεία της περιοδοντίτιδας των ανθρώπων ενίσχυσε τα δίκτυά τους, αλλά το έκανε πιο αργά σε άτομα με διαβήτη.

Τόσο η αρθρίτιδα όσο και ο διαβήτης παρουσιάζουν ενδιαφέρον. Αλλά η πιο ενδιαφέρουσα πιθανή σχέση όλων είναι αυτή μεταξύ της περιοδοντίτιδας και της νόσου του Alzheimer. Ο Mark Ryder του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια στο Σαν Φρανσίσκο, πιστεύει ότι συνδέονται με ουσίες γνωστές ως gingipains. Αυτά προκαλούν την εμπλοκή των νευρωνικών πρωτεϊνών που ονομάζονται tau. Πιο «ταραγμένα» είναι τα συμπτώματα της νόσου του. Μελέτες μικρής κλίμακας δείχνουν ότι οι αναστολείς της gingipain μπορεί να βελτιώσουν τη γνώση, αλλά χρειάζονται μεγαλύτερα δείγματα για τελικά αποτελέσματα. Ως εκ τούτου, ο Δρ Ryder ξεκίνησε μια έρευνα στην οποία συμμετείχαν 570 ασθενείς, τα αποτελέσματα ης οποίας αναμένονται μέχρι το τέλος του έτους.

Ένας «στρατός» στο στομάχι

Στο άλλο άκρο του διατροφικού σωλήνα, συσσωρεύονται στοιχεία για τη σύνδεση μεταξύ του μικροβίου και μιας άλλης νευρολογικής ασθένειας, της νόσου του Πάρκινσον. Αυτό ξεκίνησε με την παρατήρηση ότι πολλοί άνθρωποι που αναπτύσσουν την πρώτη του Πάρκινσον αντιμετωπίζουν πεπτικές δυσκολίες όπως δυσκοιλιότητα. Αυτό προκάλεσε την ανακάλυψη ότι ορισμένα είδη βακτηρίων του εντέρου είναι συχνά παρόντα σε ασυνήθιστα μεγάλο αριθμό σε εκείνα με το Parkinson.

Ένα τέτοιο είδος είναι το E. Coli. Αυτό είναι ένα συνηθισμένο λάθος, αλλά σύμφωνα με τον Timothy Sampson, ερευνητή της Ιατρικής Σχολής του Πανεπιστημίου Emory στην Ατλάντα της Γεωργίας, μόνο στους ασθενείς του Πάρκινσον βρέθηκε προσκολλημένο στην εσωτερική επιφάνεια του παχέος εντέρου. Η πρωτεΐνη με την οποία συνδέεται ονομάζεται Curli και το Curli έχει μεγάλη ομοιότητα με την άλφα συνουκλεΐνη, μια πρωτεΐνη της οποίας η συσσώρευση στον εγκέφαλο προκαλεί συμπτώματα που σχετίζονται με το Parkinson. Τα μόρια της άλφα συνουκλεΐνης προωθούν την παραγωγή περισσότερων από το είδος τους, και αυτό επιταχύνει την εξάπλωση της νόσου, οπότε αυτή η ανακάλυψη προκάλεσε εικασίες ότι το E.coli που φέρει Curli θα μπορούσε να προκαλεί το σώμα να συμπεριφέρεται με αυτοκαταστροφικούς τρόπους.

Ο Δρ Sampson έχει πειραματιστεί για αυτήν την περίπτωση σε ποντίκια. Εκτρέφει ένα στέλεχος E.coli που δεν μπορεί να κάνει Curli και ένεσε ποντίκια μαζί του, ενώ ένεσε σε άλλους με μη τροποποιημένα βακτήρια. Εκείνοι που έλαβαν βακτήρια που παράγουν Curli εξέφρασαν υψηλότερα επίπεδα συνουκλεΐνης και έδειξαν συμπτώματα όπως ακούσια ακαμψία τα οποία, όταν παρατηρούνται σε ανθρώπους, σχετίζονται με τη νόσο του Πάρκινσον. Αυτό είναι δελεαστικό. Εάν αυτό το αποτέλεσμα παραμείνει σε μελλοντικές δοκιμές, ο Δρ Sampson ελπίζει ότι θα ήταν δυνατό να εντοπιστούν εκείνοι που είναι ευπαθείς στο Πάρκινσον πολύ πριν αρχίσουν να εμφανίζουν συμπτώματα.

Τα προβλήματα πέψης φαίνεται επίσης να συνδέονται με τον αυτισμό – μια άποψη που ενισχύθηκε όταν ο Sarkis Mazmanian του Τεχνολογικού Ινστιτούτου Καλιφόρνιας μελέτησε τις εντερικές χλωριές ατόμων με αυτισμό και εντόπισε αυξημένα επίπεδα αρκετών σχετικών βακτηριακών προϊόντων. Μιλώντας στη συνάντηση, ο Δρ Mazmanian συζήτησε την έρευνά του για μία από αυτές τις ουσίες, 4-αιθυλφαινόλη (4ep). Αυτή μετατρέπεται από το σώμα σε 4-αιθυλφαινυλοθειικό (4eps). Σε μελέτες σε ποντίκια, έχει δείξει ότι το 4eps ενεργοποιεί περιοχές του εγκεφάλου που συνδέονται με συναισθηματικές συμπεριφορές και μπορεί επίσης να μειώσει τη συνδεσιμότητα μεταξύ νευρώνων με σημαντικούς τρόπους. Αυτός και η ομάδα του ισχυρίζονται επίσης ότι τα ποντίκια με βακτήρια που παράγουν 4ep στα έντερα τους εμφανίζουν κοινωνική συμπεριφορά που αντικατοπτρίζει συμπτώματα αυτισμού στα ανθρώπινα όντα. Συγκεκριμένα, τα ζώα φαίνονται πιο ανήσυχα (είναι πιο πιθανό από τους συνομηλίκους τους να αγκαλιάσουν τα τείχη ενός κλειστού χώρου) και λιγότερο κοινωνικά (οι επικοινωνιακοί τους στεναγμοί είναι μικρότεροι).

Αυτό το έργο είναι αμφιλεγόμενο. Μερικοί αμφισβήτησαν τη στατιστική ευρωστία των προηγούμενων μελετών του Δρ Mazmanian. Άλλοι, κατέληξαν στο ότι η συμπεριφορά των ποντικών δεν μπορεί να μας διδάξει κάτι χρήσιμο για μια περίπλοκη ανθρώπινη κατάσταση. Η υπέρβαση αυτής της δεύτερης αντίρρησης σημαίνει πειραματισμός σε ανθρώπους. Και αυτό κάνει η Rosa Krajmalnik-Brown του κρατικού πανεπιστημίου της Αριζόνα. Αφού διαπίστωσε ότι ορισμένα μικρόβια απουσιάζουν διαρκώς από παιδιά με αυτισμό, αυτή και η ομάδα της επιχείρησαν μια χονδρική αναδημιουργία αδειάζοντας τα έντερα αρκετών αυτιστικών βρεφών της κατοικημένης χλωρίδας τους και εμβολιάζοντας κλύσματα κοπράνων που λαμβάνονται από υγιείς.

Αυτή η μελέτη απέδωσε ενδιαφέροντα αποτελέσματα. Η ποικιλία των μικροβίων στα έντερα των ασθενών της αυξήθηκε κατά τη διάρκεια μιας περιόδου θεραπείας δέκα εβδομάδων. Αυτό οδήγησε σε θετικές συνέπειες που παρέμειναν σε μερικά παιδιά ακόμη και δύο χρόνια μετά τη λήξη της θεραπείας. Όπως ήταν αναμενόμενο, τα γαστρεντερικά συμπτώματά τους μειώθηκαν. Αλλά η συμπεριφορά τους βελτιώθηκε επίσης.

Ο Δρ Krajmalnik-Brown γνωρίζει πολύ καλά τους περιορισμούς αυτής της έρευνας. To γεγονός ότι δεν περιελάμβανε ελέγχους αυξάνει την πιθανότητα να παρατηρούσε ένα εφέ εικονικού φαρμάκου. Ούτε διατηρήθηκαν οι διατροφικές συνήθειες των παιδιών μετά την ολοκλήρωση της αρχικής θεραπείας, επομένως μια αλλαγή στη διατροφή μπορεί να ήταν υπεύθυνη για τα θετικά αποτελέσματα. Ελπίζει να διορθώσει ορισμένα από αυτά τα κενά σε μεγαλύτερες δοκιμές που βρίσκονται σε εξέλιξη με σκοπό να λάβει κανονιστική έγκριση για τη διαδικασία ως μορφή θεραπείας. Επίσης, ελπίζει να κάνει θεραπευτικά μικροβιακά κοκτέιλ στο εργαστήριο, αντί να βασίζεται σε φυσικά δείγματα.

Ένα ακόμη θέμα ενδιαφέροντος για τα μικροβιοτικά στα αντίθετα άκρα του διατροφικού σωλήνα είναι ο βαθμός στον οποίο αλληλεπιδρούν. Το στόμα, για παράδειγμα, υπαγορεύει ποια μικρόβια φτάνουν στο έντερο; Ή μήπως ασκεί την επιρροή του μόνο όταν το επιτρέπει το μικρόβιο στο έντερο; Ή δεν υπάρχει καθόλου σχέση μεταξύ τους; Προς το παρόν, πρόκειται για ερωτήσεις χωρίς απαντήσεις. Ωστόσο, η χαρτογράφηση των μικροβιακών συνδέσεων μεταξύ των δύο άκρων του «καναλιού» θα παρέχει σίγουρα υλικό για πολλές επόμενες διασκέψεις.

Πηγή: Economist – https://www.economist.com/science-and-technology/2021/02/10/microbial-ecosystems-in-the-mouth-and-gut-are-linked-to-many-ills

Παλαιότερα άρθρα: