Vědcům z Kalifornské univerzity v Irvine se podařilo zjistit, že ve střevech lidí, trpících Parkinsonovou chorobou, dochází ke stejným procesům jako v jejich mozku. Ty u nich v konečném důsledku vedou k nedostatku neurotransmiteru dopaminu, který způsobuje poruchy hybnosti.

Přináší to naději, že by do budoucna mohlo být možné tento proces zastavit..

Parkinsonova choroba je neurodegenerativní onemocnění centrální nervové soustavy. Dochází při něm k úbytku nervových buněk, nacházejících se v části mozku zvané Substantia nigra, které za normálních okolností produkují neurotransmiter dopamin.

Ten zajišťuje přenos signálů mezi nervovými buňkami. Nedostatek dopaminu vede k tomu, že pacient postupně není schopen ovládat či kontrolovat svůj pohyb. Nemoc je známá už od starověku, poprvé popsána ale byla až v roce 1817.

Postihuje lidi nad 50 let věku, ve výjimečných případech se může objevit i dříve. V Česku touto nemocí trpí zhruba 10 až 15 tisíc lidí. Jedním z prvních varovných signálů může být klidový třes rukou, zhoršení čichu a chuti.

Zpočátku může třes postihnout jen jednu končetinu a teprve postupem času i druhou. Často třesem trpí horní a dolní končetiny do kříže, tedy například pravá ruka a zároveň levá noha. Parkinsonický třes může zachvátit i jazyk, rty a krk.

V pozdější fázi onemocnění často doprovází samovolné pohyby a postiženému se špatně artikuluje.

E. coli v centru vědeckého zájmu

Vědci z Kalifornské univerzity v Irvine pod vedením Elizabeth Bessové, odborné asistentky na katedře chemie, se zaměřili na studium střevního mikrobiomu u pacientů s Parkinsonovou chorobou. Rovnováha mikrobů se u nich posouvá, dominanci získávají určité druhy bakterii.

Patří mezi ně i čeleď enterobakterií (Enterobacteriaceae), kam spadá i dobře známá Escherichia coli neboli E. coli. „Přítomnost většího množství těchto bakterií přispívá ke zhoršování hybnosti pacientů s Parkinsonovou nemocí,“ říká ke zjištěním svého týmu Bessová.

V rámci studie se jim podařilo určit řetězovou reakci, která začíná u E. coli a končí tvorbou abnormálních proteinových shluků ve střevě, stejných jaké se nacházejí v mozcích lidí s „Parkinsonem“. Dřívější výzkumy naznačovaly, že by shluky ve střevech mohly podněcovat tvorbu těchto shluků v mozku prostřednictvím osy mozek-střevo.

Ovšem někdy se shluky nejprve vytvoří v mozku a až poté ve střevech. Bessová a její tým nicméně věří, že lepším pochopením toho, jak k tvorbě shluků ve střevech dochází, by mohli být schopni navrhnout účinnou prevenci tohoto podtypu nemoci.

Stejný proces ve střevech i mozku

Vědci se nejprve podívali na dřívější studie, které se zabývaly vznikem shluků v mozku při Parkinsonově chorobě. Buňky ve stárnoucím mozku mohou akumulovat železo, které narušuje strukturu dopaminu. Takto narušený dopamin následně reaguje s proteiny zvanými alfa-synukleidy a způsobuje jejich shlukování.

Ve střevech je dopamin také hojný, a tak se vědci snažili zjistit, zda i zde může docházet k podobným procesům.

V laboratorní misce proto pěstovali E. coli spolu s dusičnany a železem, které se nachází ve střevě, když je zanícené či vystavené oxidačnímu stresu. E. coli umí využívat dusičnany jako zdroj energie, kdy je přemění na dusitany.

Po uvolnění dusitanů z bakterií reagují tyto se železem, které oxiduje. Zoxidované železo pak oxiduje dopamin, který následně způsobí shlukování alfa-synukleidů ve výstelce myšího střeva, jež je podobná buňkám v lidské střevě.

Výsledky studie je třeba ještě dále potvrdit

Proces je tedy podobný tomu v mozku. Bessová k tomu říká: „Naštěstí existuje několik příležitostí, jak tento proces zastavit.“ Například kyselina kávová, obsažená v kávě, může pomoci zastavit oxidaci dopaminu v železe, je ale potřeba dalších studií k potvrzení tohoto účinku.

Studie má však i své kritiky. Vinata Vedam-Maiová, odborná neurochirurgická asistentka na Floridské univerzitě, považuje závěry za zajímavé, ale nedostatečně průkazné.

Tím, že studie probíhala pouze v miskách, nemohly být podle ní zohledněny vlivy dalších složek, které se nacházejí ve střevě, například antioxidantů ze stravy či odpadních látek uvolňovaných imunitními buňkami.

„Kvůli této složitosti pochybuji, že metabolismus dusičnanů je jednou z hlavních hnacích sil, které jsou základem oxidačních reakcí ve střevě,“ říká. Studie se navíc zaměřila pouze na E. coli, aniž by zachytila, jak tyto bakterie reagují s jinými, obsaženými ve střevním mikrobiomu.