Darmbacteriën bieden aanwijzingen voor multiple sclerose
Onderzoek naar de bijproducten van darmbacteriën geeft nieuw inzicht in hoe het microbioom ontstekingen in de hersenen beïnvloedt en de mogelijke rol ervan bij neurologische aandoeningen.
Volgens recent onderzoek spelen darmbacteriën een rol in vrijwel elk facet van de fysiologie, zowel bij gezondheid als bij ziekte.
Van darmbacteriën is aangetoond dat ze een rol spelen bij alles, van diabetes tot obesitas en van depressie tot schizofrenie.
Het zijn deze verbanden met de geestelijke gezondheid en het zenuwstelsel in het algemeen die Francisco Quintana, Ph.D., van het Ann Romney Center for Neurologic Diseases in Brigham and Women’s Hospital in Boston, MA fascineert.
Quintana en zijn team hebben onlangs een artikel in het tijdschrift gepubliceerd Natuur, waarin wordt uiteengezet hoe de darm-hersenverbinding op cellulair niveau zou kunnen werken. Hun bevindingen hebben gevolgen voor veel neurologische aandoeningen, waaronder multiple sclerose (MS).
Met behulp van zowel diermodellen als menselijke cellen hebben ze jarenlang onderzoek gedaan naar de drievoudige interacties tussen de hersenen, de darmen en het immuunsysteem.
"Deze bevindingen", legt Quintana uit, "geven een duidelijk inzicht in hoe de darmen de cellen van het centrale zenuwstelsel in de hersenen beïnvloeden."
"Nu we een idee hebben van de betrokken spelers, kunnen we achter hen aan gaan om nieuwe therapieën te ontwikkelen."
Francisco Quintana, Ph.D.
Microglia en astrocyten
De publicatie van het team richt zich op de interactie tussen darmbacteriën en twee soorten hersencellen: microglia en astrocyten.
Microglia is een belangrijke speler in de immuunrespons van het centrale zenuwstelsel; ze verwijderen dode en beschadigde cellen.
Astrocyten zijn stervormige cellen die ondersteuning bieden aan zenuwcellen. Van Microglia is bekend dat ze bepaalde neurotoxines afgeven die astroglia beschadigen. Aangenomen wordt dat deze schade een rol speelt bij een aantal neurologische aandoeningen door ontstekingen in de hersenen te veroorzaken.
In de nieuwe studie gebruikten onderzoekers een muismodel van MS. Hoewel eerdere studies hebben beschreven hoe bijproducten van micro-organismen in de darmen hersenontsteking kunnen bevorderen, was deze studie de eerste die aantoonde hoe de producten van darmbacteriën direct kunnen werken op microglia om ontstekingen te verminderen.
Meer specifiek werd aangetoond dat de bijproducten die door darmbacteriën worden geproduceerd wanneer ze tryptofaan afbreken, microglia beïnvloeden, waardoor ontstekingen in de hersenen worden verminderd. Tryptofaan is een aminozuur dat in veel voedingsmiddelen wordt aangetroffen, waaronder kalkoen, kaas en kikkererwten.
De afbraakproducten van dit aminozuur, zo toonden de auteurs van het onderzoek, zouden door de bloed-hersenbarrière kunnen reizen en een ontstekingsremmende route activeren die beschermt tegen neurodegeneratie.
In het verlengde van de studie keken de wetenschappers naar hersenweefsel van mensen met MS en vonden ze vergelijkbare moleculen en routes. Van dit pad is ook aangetoond dat het betrokken is bij de ziekte van Alzheimer en glioblastoom, dus de gevolgen van deze onderzoekslijn zouden verreikend kunnen zijn.
"Het is waarschijnlijk dat de mechanismen die we hebben ontdekt relevant zijn voor andere neurologische aandoeningen naast multiple sclerose", zegt Quintana. "Deze inzichten zouden ons kunnen leiden naar nieuwe therapieën voor MS en andere ziekten."
