Bakteria jelitowa, która może przyspieszyć rozwój Alzheimera?

Choroba Alzheimera to forma demencji, która prowadzi do stopniowego pogarszania się funkcji poznawczych, utrudniając w efekcie codzienne życie. Złożona geneza tego schorzenia stanowi wyzwanie dla opracowania skutecznego leku, dlatego badacze z całego świata koncentrują się na poznaniu jego mechanizmów.

Osoby starsze, często cierpiące na choroby otępienne, trafiają do szpitali, gdzie ze względu na osłabiony układ odpornościowy są bardziej narażone na ryzyko śmiertelnych infekcji, na przykład bakteryjnych. Antybiotykoterapia, której celem jest niszczenie szkodliwych bakterii i zapobieganie infekcjom, wyniszcza również te korzystne, co skutkuje osłabioną odpornością i sprzyja rozwojowi tzw. „superinfekcji”, trudnych w leczeniu.

Klebsiella pneumoniae (inaczej: pałeczka zapalenia płuc) to bakteria naturalnie występująca w mikrobiocie człowieka. Stanowi zagrożenie dla osłabionych pacjentów, powodując infekcje jelit, układu moczowego, a nawet sepsę i bakteryjne zapalenie opon mózgowych. Jest trudna do leczenia ze względu na antybiotykooporność i może wywołać długotrwałe problemy neurologiczne lub przyspieszyć rozwój choroby Alzheimera.

Naukowcy z Uniwersytetu Stanowego Florydy postanowili przyjrzeć się zależności między stanami zapalnymi mózgu a wspomnianą bakterią. We wcześniejszych badaniach stwierdzono jej obecność w mózgach pacjentów cierpiących na różne schorzenia. Najnowszy eksperyment miał na celu zrozumienie, jak infekcja Klebsiella pneumoniae oddziałuje na układ nerwowy i jak może prowadzić do procesów neurodegeneracyjnych. Wykorzystano do tego myszy transgeniczne, tj. takie, których kod genetyczny został zmieniony, umożliwiając analizę procesów patologicznych, podobnych do tych występujących u ludzi. Na potrzeby tego badania użyto specjalnych myszy z mutacjami zwiększającymi ryzyko rozwoju choroby Alzheimera.

Gryzonie podzielono na grupę kontrolną i dwie grupy zakażone bakterią. Jedna z nich dodatkowo otrzymywała antybiotyk. Regularnie przeprowadzano testy behawioralne, a po kilku tygodniach zbadano próbki biologiczne. U zainfekowanych gryzoni zaobserwowano obecność bakterii zarówno w jelitach, jak i w mózgu. Infekcja jelitowa wywołana przez K. pneumoniae osłabiła mikrobiotę jelit, umożliwiając bakteriom przeniknięcie do mózgu i wywoływanie tam stanu zapalnego, przyspieszającego zmiany otępienne w hipokampie i korze przedczołowej. Zaobserwowano też wzrost poziomu białka tau, co ma miejsce także w początkowej fazie choroby Alzheimera. Wszystko to wpływało na pogorszenie pamięci, zdolności planowania czy przewidywania konsekwencji, co powodowało gorsze wyniki gryzoni w testach. Najgorsze wyniki i zarazem najwięcej bakterii K. pneumoniae miała grupa zainfekowana i otrzymująca antybiotyk.

W badaniu wykazano istotny związek między stosowaniem antybiotyków, bakteryjnym zapaleniem opon mózgowych a występowaniem zmian otępiennych. Wyniki te sugerują, że antybiotykoterapię u pacjentów zakażonych tą bakterią należy wdrażać z dużą ostrożnością, dlatego stacje sanitarno-epidemiologiczne zalecają jej stosowanie wyłącznie przy obecności objawów zakażenia. Podsumowując, badanie podkreśla potrzebę ostrożnego podejścia do antybiotyków w przypadku bakteryjnego zapalenia opon mózgowych ze względu na ryzyko nasilenia zmian otępiennych.

Według badaczy czynniki takie jak stosowanie antybiotyków, nieprzemyślane zmiany w diecie, brak aktywności fizycznej oraz przewlekły stres prowadzą do dysbiozy. Powodują one zmniejszenie różnorodności mikrobiologicznej, zakłócają równowagę mikroekologiczną w jelitach i w rezultacie mogą być uznawane za potencjalny czynnik pogarszający przebieg chorób neurodegeneracyjnych, takich jak choroba Alzheimera czy Parkinsona. Mechanizm ten może polegać na wywoływaniu przewlekłego zapalenia w mózgu lub zakłócaniu hormonalnej równowagi psychologicznej regulowanej przez mikrobiotę jelitową.