Nuovo studio mette il microbioma al centro della patogenesi del Parkinson

 

Lo studio, utilizzando il campo relativamente nuovo della metagenomica, ha dimostrato uno squilibrio nel microbioma intestinale dei pazienti con malattia di Parkinson.

 

 

Una nuova ricerca dell’Università dell’Alabama a Birmingham afferma che il microbioma intestinale è coinvolto in molteplici percorsi nella patogenesi del morbo di Parkinson.

I risultati, pubblicati su Nature Communications, mostrano un ampio squilibrio nella composizione del microbioma nelle persone con malattia di Parkinson. Lo studio è il più grande studio sul microbioma condotto alla massima risoluzione.

I ricercatori hanno impiegato la metagenomica, lo studio del materiale genetico recuperato direttamente dal microbioma delle feci di persone con PD e soggetti di controllo neurologicamente sani.

“L’obiettivo principale di questo studio era quello di generare una visione completa e inalterata dello squilibrio nel microbioma intestinale PD”, ha detto Haydeh Payami, professore presso la Marnix E. Heersink School of Medicine Department of Neurology e autore senior dello studio.

Lo studio riporta che il metagenoma della malattia di Parkinson è indicativo di un microbioma che promuove la malattia.

“Abbiamo trovato prove di molteplici meccanismi che sappiamo essere collegati al PD, ma non sapevamo che stavano accadendo anche nell’intestino e sono orchestrati dal microbioma”, ha detto Payami.

I ricercatori hanno trovato una sovrabbondanza di agenti patogeni opportunistici e componenti immunogenici, che suggeriscono infezione e infiammazione, sovrapproduzione di molecole tossiche e sovrabbondanza del prodotto batterico curli.

Questo induce patologia PD e disregolazione dei neurotrasmettitori, tra cui L-dopa. Allo stesso tempo, c’era una carenza di molecole neuroprotettive e componenti anti-infiammatori, che rende difficile il recupero.

Payami e il suo team hanno arruolato 490 persone con malattia di Parkinson e 234 individui sani. Poco più della metà dei soggetti erano maschi ed erano prevalentemente più vecchi di 50 anni.

Tutti provenivano dalla regione del profondo sud degli Stati Uniti, che ha contribuito a eliminare la confusione per influenza geografica e culturale sulla composizione del microbioma.

I ricercatori hanno studiato 257 specie di organismi nel microbioma e, di questi, l’analisi ha indicato che 84, oltre il 30%, erano associati al morbo di Parkinson.

“Delle 84 specie associate al PD, 55 avevano un’abbondanza anormalmente elevata nelle persone con PD e 29 erano esaurite”, ha detto Payami. “Abbiamo scoperto che oltre il 30% dei microrganismi e dei geni e percorsi batterici testati hanno alterato l’abbondanza nella malattia di Parkinson, il che indica uno squilibrio diffuso”.

Ad un’estremità dello spettro, Bifidobacterium dentium è stato elevato di sette volte, Actinomyces oris di 6,5 volte e Streptococcus mutans di sei volte.

All’altra estremità dello spettro, Roseburia intestinalis è stata ridotta di 7,5 volte e Blautia wexlerae di cinque volte. Nel complesso, il 36% delle specie associate al PD ha avuto un cambiamento superiore al doppio dell’abbondanza, riflettendo un aumento o una diminuzione dal 100% al 750% del PD rispetto al gruppo di controllo sano.

“Questo studio ha creato un ampio set di dati alla massima risoluzione attualmente possibile e lo ha reso pubblico senza restrizioni per promuovere la scienza aperta”, ha detto Payami.

“Include ampi metadati su 490 persone con PD, la più grande coorte di PD con dati sul microbioma e una coorte unica di 234 anziani neurologicamente sani, che possono essere utilizzati in una vasta gamma di studi. Abbiamo dimostrato che c’è uno squilibrio diffuso nel metagenoma del Parkinson, creando un ambiente permissivo per gli eventi neurodegenerativi ed è proibitivo per il recupero”.

La malattia di Parkinson è una malattia progressivamente debilitante che ha colpito 4 milioni di individui nel 2005 e si prevede che raddoppierà a 8,7 milioni di individui entro il 2030.

Sebbene storicamente definito come un disturbo del movimento, il PD è una malattia multisistemica. Si ipotizza che il PD sia causato da varie combinazioni di suscettibilità genetica e fattori scatenanti ambientali, sebbene non sia stata ancora identificata alcuna combinazione causale. La connessione tra PD e sistema gastrointestinale è stata stabilita da tempo.

“Questa è una ricerca entusiasmante, poiché la metagenomica è un campo nuovo, anche se in rapida evoluzione, e le risorse, i metodi e gli strumenti, sebbene all’avanguardia, sono ancora in fase di sviluppo”, ha detto Payami.

“Senza dubbio verranno rivelate ulteriori informazioni man mano che aumentiamo la dimensione del campione e altri conducono anche studi di metagenomica e condividono i dati. Prevediamo che nel prossimo futuro avremo gli strumenti e il potere analitico per utilizzare la metagenomica come nuovo approccio per studiare l’eterogeneità del PD, cercare biomarcatori, approfondire l’origine e la progressione dei subfenotipi del PD e studiare il potenziale nella manipolazione del microbioma per prevenire, trattare e arrestare la progressione del PD”.